[实用新型]一种基于ZigBee技术的蓝藻监测装置

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种远程监测和无线通信技术，尤其涉及一种基于ZigBee技术的蓝藻监测装置。

背景技术

目前，我国66%以上的湖泊、水库处于富营养化的水平，其中重富营养和超富营养的占22%，使得富营养化成为我国湖泊目前与今后相当长一段时期内的重大水环境问题。现有的蓝藻监测方法主要有：1）人工现场观测和实验室分析技术，该方法存在监测周期长、数据采集慢、劳动强度大、覆盖范围有限等问题，不易提早发现蓝藻的爆发。2）“全球眼”网络视频监控技术预警，该方法能够24小时监控敏感水域，直观的了解到蓝藻爆发情况，但该技术只适用于小型、特殊功能水域、易于铺设线路的湖泊水库。3）卫星遥感技术监测，该方法具有宏观、动态、观测范围广等特点，但该方法监测蓝藻易受到云层遮挡，存在空间分辨率低、不适用于中小型湖泊的预警监测等问题。因此，解决湖泊、水库等日趋严重的“蓝藻水华”这一水生态问题已经迫在眉睫。但是目前还缺少有效的治理手段彻底地消除这一环境问题，因此，在研究蓝藻水华治理方法的同时，发展短期的蓝藻水华监测技术，提前预知敏感湖区、尤其是水源地和重点景观湖区水华的发生几率，进而对湖泊水域的蓝藻进行及时有效地预防与控制是十分必要而且非常有意义的。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于ZigBee技术的蓝藻监测装置，该节点成本低、通信能力强，同时采用B/S体系结构实现对节点的远程监测，对蓝藻浓度超标区域发出预警信息，为判决蓝藻爆发提供参考依据。

为了解决上诉问题，本实用新型提供了一种基于ZigBee技术的蓝藻监测装置，包括传感器、微处理器、ZigBee无线通信装置、无线传感网络网关、GPRS无线移动网络装置、Internet网络通信装置、远程监测中心、异地端Web浏览器，所述传感器与微处理器互连，所述ZigBee无线通信装置通过串行口与微处理器互连，所述ZigBee无线通信装置的输出端连接在无线传感网络网关的输入端上，所述无线传感网络网关的输出端连接在GPRS无线移动网络装置的输入端上，所述GPRS无线移动网络装置与Internet网络通信装置互连，所述Internet网络通信分别与远程监测中心、异地端Web浏览器互连。

进一步改进在于：所述传感器、微处理器、ZigBee无线通信装置至少设置有三组。

进一步改进在于：所述传感器包括有空气温度传感器、数字式光照传感器、风速风向传感器。

进一步改进在于：所述无线传感网络网关由Zigbee节点、GPRS和处理器以及外围的最小系统构成。

进一步改进在于：所述远程监测中心和异地端Web浏览器由GPRS和微处理器以及外围的最小系统构成。

进一步改进在于：所述微处理器采用STC12C5A60S2系列微处理器通过I/O口或自身集成的A/D转换接口与传感器互连。

进一步改进在于：ZigBee无线通信装置采用MCU13213射频芯片通过RS-232串行口与微处理器互连。

风力风向传感器输出微弱的电压、电流信号通过放大电路转换为标准电压信号，STC12C5A60S2系列低功耗微处理器对放大电路的标准信号进行采集，空气温度传感器采用数字式温度传感器DS18B20，DS18B20可直接与STC12C5A60S2系列相连。数字式光照传感器ISL29010通过I²C总线与微处理器连接，微处理器对采集到的参数进行简单的处理，通过RS-232串行口将数据传送给Zigbee无线通信装置，ZigBee无线通信装置通过ZigBee节点将采集到的信号发送到无线传感网络网关，无线传感网络网关发送到GPRS无线移动网络装置，由GPRS无线移动网络装置发送给远程监测中心和异地端Web浏览器。

本实用新型的有益效果是：装置终端通过ZigBee协议和自组织的方式组成无线传感器网络，监测范围广，实时性好，无线网关节点拥有较强的通信能力、计算能力和丰富资源的系统，它实现通信协议之间的相互转换，完成无线传感器网络与GPRS无线移动网络的无缝连接。系统在信息传输中采用Internet技术中重要的B/S（浏览器/服务器）体系结构，以Web为中心，采用HTTP传输协议，结合多种脚本语言以及组件技术，具有良好的开放性，易于实现集中控制。本实用新型的蓝藻监测节点拥有传感、采集和处理数据、远程通信和自供电能力，具有成本低、耗能低、长寿命等特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。