CN203630121U - 一种基于移动终端的便携式水质分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种移动终端和独立的智能数据采集模块，智能数据采集模块包括传感器、A/D转换模块、处理器、无线传输模块，传感器的输出端通过A/D转换模块连接处理器的输入端，处理器的输出端连接无线传输模块，电源为智能数据采集模块供电；智能数据采集模块与移动终端无线通信；能够利用移动终端设备中的无线网络模块，接收智能数据采集模块的数据信息，通过微处理器处理、分析数据，再将结果通过移动终端存储与显示，最终无线发射给监测中心；由于智能数据采集模块采用独立的封装结构，便于有针对性的检测水质各项指标，使用方便；同时移动终端体积小，信号强，便于携带，有效降低工作人员的劳动强度，提高工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质监测仪器测量领域，尤其涉及一种用于水质测量的基于移动终端的便携式水质分析仪。
背景技术
近年来，水质分析仪已广泛应用于水文、环保等领域，是实时检测、监控的重要手段之一，极大提高了检测效率和自动化水平。一般来说，现有的便携式水质分析仪由以下几部分组成：数据采集单元、数据处理单元、数据收发单元和供电单元。便携式水质分析仪的数据处理单元一般是非标设备，与数据采集单元的接口也是特定的，因此，只能对某一特定水质指标进行检测，影响了设备的扩展性；数据处理、分析在野外进行，分析项目少，但需要快速及时地处理，由于野外信号强度较低，有时不能及时发出，影响数据分析；而且非标设备研制成本高、研制难度高等也制约了便携式水质分析仪的推广。同时，单独的数据收发单元和单独的供电单元也影响了其便携性；所以，现有的便携式水质分析仪针对户外的水质现场的检测很不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于移动终端的便携式水质分析仪，能够利用移动终端完成数据处理，代替原有大体积设备，降低设备重量，便于携带。
本实用新型采用的技术方案为：
一种基于移动终端的便携式水质分析仪，包括移动终端和独立的智能数据采集模块，智能数据采集模块包括传感器、A/D转换模块、处理器、无线传输模块，传感器的输出端通过A/D转换模块连接处理器的输入端，处理器的输出端连接无线传输模块，电源为智能数据采集模块供电；智能数据采集模块与移动终端无线通信。
所述的移动终端包括无线网络模块，无线网络模块连接微处理器，微处理器连接显示器和存储器，无线网络模块连接监测中心。
所述的智能数据采集模块采用温度智能数据采集模块，温度智能数据采集模块中的传感器采用温度传感器。
所述的智能数据采集模块采用PH值智能数据采集模块，PH值智能数据采集模块中的传感器采用PH值传感器。
所述的智能数据采集模块采用电导率智能数据采集模块，电导率智能数据采集模块中的传感器采用电导率传感器。
所述的智能数据采集模块采用溶解氧智能数据采集模块，溶解氧智能数据采集模块中的传感器采用溶解氧传感器。
所述的智能数据采集模块采用氨氮智能数据采集模块，氨氮智能数据采集模块中的传感器采用氨氮传感器。
所述的智能数据采集模块采用封装防水结构。
本实用新型利用移动终端设备中的无线网络模块，接收智能数据采集模块的数据信息，通过微处理器处理、分析数据，再将结果通过移动终端存储与显示，最终无线发射给监测中心；由于智能数据采集模块采用独立的封装结构，便于有针对性的检测水质各项指标，使用方便；同时移动终端体积小，信号强，便于携带，有效降低工作人员的劳动强度，提高工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括移动终端和独立的智能数据采集模块，移动终端与智能数据采集模块无线通讯，智能数据采集模块采用封装防水结构,用于采集水质参数。智能数据采集模块包括传感器、 A/D转换模块、处理器、无线传输模块，传感器采用采集温度参数的温度传感器，采集PH值参数的PH值传感器，采集电导率参数的电导率传感器，采集溶解氧参数的溶解氧传感器和采集氨氮参数的氨氮传感器,各个传感器的输出端通过A/D转换模块连接处理器的输入端，A/D转换模块将传感器采集的模拟信号转换为数字信号，处理器的输出端连接无线传输模块，电源为智能数据采集模块供电。移动终端包括无线网络模块，无线网络模块连接微处理器，微处理器连接显示器和存储器，无线网络模块接收无线传输模块的数据信息，并向监测中心发射信息。
本实施例1，分别包括两部分，一部分包括多个独立的智能数据采集模块，分别为温度智能数据采集模块、PH值智能数据采集模块、电导率智能数据采集模块、溶解氧智能数据采集模块、氨氮智能数据采集模块；独立的智能数据采集模块将采集到的有效信号传输到A/D转换器进行模数转换，转换后的数据通过16位差分数据总线传输到处理器，而后处理器将处理后的数据通过SPI总线传输到无线传输模块，然后通过无线传输模块和无线网络模块将数据上传到移动终端的微处理器，同时，微处理器可以通过无线网络模块将信息传向监测中心。
其中，处理器采用Marvell公司的PXA322，运行频率可达624MHz，并集成了存储单元控制器、时钟和电源控制器、SPI总线控制器等。温度传感器采用DS18B20型号，测量温度范围为-55℃——+125℃，固有测温分辨率为0.1℃。PH值传感器采用PH复合电极，通过测量电动势来确定待测离子活度的方法。电导率传感器通过产生高稳定度的正弦波信号加到电极上，流过电极的电流于被测溶液的电导率成正比，然后将电流由高阻抗运算放大器转化为电压信号进行采样。溶解氧传感器：通过在一个被选择性薄膜封闭的充满电解液的腔室两极施加电压，使进入腔室内的氧气在阴极上被电离，释放出电子形成电流，而透过膜的氧量与水中溶解氧的量成正比，检测电流的大小（同样是由阻抗运算放大器转化为电压信号进行采样）得到溶解氧的含量。氨氮传感器采用氨气敏电极法，在pH值大于11的环境下，铵根离子向氨转变，氨通过氨敏电极的疏水膜转移，造成氨敏电极的电动势的变化，仪器根据电动势的变化测量出氨氮的浓度。A/D转换器采用LTC2208，采样频率能够达到130MHz，16位数据有效位，时钟线和数据线都采用LVDS差分线形式，能够有效提高信号的抗干扰性。无线传输模块可采用WIFI模块或蓝牙模块，WIFI模块采用Marvell公司的88w8686芯片，适用于IEEE802.11a/g/b标准，低功耗、低电压且集成度高，最高传输速率可达54Mb/s；蓝牙模块采用HC-05，可以方便地根据指令改变模块的主从性，并且通讯距离可达20m。无线网络模块可采用GPRS或3G网络，集成于移动终端上。
移动终端将通过无线网络模块接收的数据传输到微处理器，显示器和存储器，无线网络模块为微处理器的外围接口，可以根据用户要求进行数据显示、存储和上传到监测中心。其中，存储器还负责存储数据处理功能的数据处理软件程序。其中，移动终端可以采用现有的基于Android系统的智能手机、基于ios系统的苹果系列移动电子产品，同时，还可采用独立制作的智能终端。
在正常工作时，通过智能数据采集模块能够实时检测水质的各项指标，由于智能数据采集模块采用独立的封装防水结构，当需要检测温度时，只需要将温度智能数据采集模块开关打开，放入需要检测的水中，通过智能数据采集模块中含有的无线传输模块将温度传感器检测的数据发送给移动终端，利用移动终端包括的微处理器将数据处理、分析，在微处理器中安装有数据处理软件，采用Ec1ipse开发，利用JAVA语言编写，将采集的数据绘制成相应的曲线图，并可根据需要选择上传到监测中心。
由于水质监测有时需要检测多种指标，所以，只需要将相应的智能数据采集模块放入水中，通过移动终端分析、处理，就可以得出每一项指标的情况，可以方便工作人员查看，清晰，容易理解。
Claims (8)
1.一种基于移动终端的便携式水质分析仪，其特征在于：包括移动终端和独立的智能数据采集模块，智能数据采集模块包括传感器、A/D转换模块、处理器、无线传输模块，传感器的输出端通过A/D转换模块连接处理器的输入端，处理器的输出端连接无线传输模块，电源为智能数据采集模块供电；智能数据采集模块与移动终端无线通信。
2.根据权利要求1所述的基于移动终端的便携式水质分析仪，其特征在于：所述的移动终端包括无线网络模块，无线网络模块连接微处理器，微处理器连接显示器和存储器，无线网络模块连接监测中心。
3.根据权利要求1所述的基于移动终端的便携式水质分析仪，其特征在于：所述的智能数据采集模块采用温度智能数据采集模块，温度智能数据采集模块中的传感器采用温度传感器。
4.根据权利要求1所述的基于移动终端的便携式水质分析仪，其特征在于：所述的智能数据采集模块采用PH值智能数据采集模块，PH值智能数据采集模块中的传感器采用PH值传感器。
5.根据权利要求1所述的基于移动终端的便携式水质分析仪，其特征在于：所述的智能数据采集模块采用电导率智能数据采集模块，电导率智能数据采集模块中的传感器采用电导率传感器。
6.根据权利要求1所述的基于移动终端的便携式水质分析仪，其特征在于：所述的智能数据采集模块采用溶解氧智能数据采集模块，溶解氧智能数据采集模块中的传感器采用溶解氧传感器。
7.根据权利要求1所述的基于移动终端的便携式水质分析仪，其特征在于：所述的智能数据采集模块采用氨氮智能数据采集模块，氨氮智能数据采集模块中的传感器采用氨氮传感器。
8.根据权利要求1至7任一所述的基于移动终端的便携式水质分析仪，其特征在于：所述的智能数据采集模块采用封装防水结构。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103558352A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-02-05 | 华北水利水电大学 | 一种基于移动终端的便携式水质分析仪 |
| CN106665460A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-17 | 常州大学 | 水产养殖绿色精确增氧控制方法及其装置 |
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2013
- 2013-11-01 CN CN201320683534.XU patent/CN203630121U/zh not_active Expired - Fee Related
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