專利名稱：一種分布式赤潮監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種赤潮監(jiān)測設(shè)備，特別適用于在近海領(lǐng)域內(nèi)大范圍實(shí)時 多點(diǎn)采集與赤潮發(fā)生相關(guān)的海水水質(zhì)參數(shù)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在近海赤潮監(jiān)測工作中，國外已經(jīng)開展了水下自動機(jī)器人以及原位觀 測系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)的研究。長期以來，國內(nèi)的監(jiān)測方法仍然主要依靠衛(wèi)星遙感 或者人工采樣等傳統(tǒng)方法。衛(wèi)星遙感只能獲取赤潮發(fā)生的面積及其移動方向等 信息，無法獲取赤潮發(fā)生的原因等參數(shù)。人工采樣消耗大量的人力、實(shí)時性并 不好，還難以保持樣本溫度等條件不發(fā)生變化，這樣就不能消除溫度等因素的 影響，難免引入誤差；且樣本的采集范圍有限，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測難度更大。那么 通過分布式的赤潮監(jiān)測儀進(jìn)行多點(diǎn)監(jiān)測，大范圍地實(shí)時采集與赤潮發(fā)生相關(guān)的 海水水質(zhì)參數(shù)，對赤潮的成因進(jìn)一步的了解，對赤潮的發(fā)展趨勢做出預(yù)測就顯 得意義重大。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的提出一種運(yùn)行可靠、測量準(zhǔn)確、能夠?qū)崟r監(jiān)測并且無線 傳輸數(shù)據(jù)的分布式赤潮監(jiān)測儀，為赤潮檢測提供可靠的數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是分布式赤潮監(jiān)測儀包括
計(jì)算機(jī)、GPRS無線路由器，n個無線通訊裝置，n個數(shù)據(jù)采集控制模塊和監(jiān)測 水質(zhì)化學(xué)成分的電化學(xué)傳感器，n為正整數(shù)，計(jì)算機(jī)經(jīng)GPRS無線路由器連入 GPRS網(wǎng)絡(luò)，每個無線通訊裝置的一端為通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊端， 另一端與一個數(shù)據(jù)采集控制模塊對應(yīng)相連，各數(shù)據(jù)采集控制模塊至少連接一種 電化學(xué)傳感器。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步特征是所述數(shù)據(jù)釆集控制模塊包括電源模塊、信號 處理單元、微處理單元以及與微處理單元相連的數(shù)據(jù)存儲單元、日歷時鐘單元、 第一接口單元和第二接口單元，信號處理單元的一端與第一接口單元相連，信
號處理單元的另一端用于與傳感器相連，第二接口單元與無線通訊裝置相連。 所述的電化學(xué)傳感器包括監(jiān)測水質(zhì)鹽度、濁度、PH值、溶解氧、溫度、葉
綠素或H2S的傳感器。 工作原理-
每個無線通訊裝置有自己獨(dú)立設(shè)備編號，計(jì)算機(jī)經(jīng)GPRS無線路由器通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與不同編號的無線通訊裝置進(jìn)行通訊并控制其通斷，所述計(jì)算機(jī)通過 各不同編號的無線通訊裝置來區(qū)分不同水域，無線通訊裝置將計(jì)算機(jī)的控制命 令傳輸給數(shù)據(jù)采集控制模塊，數(shù)據(jù)采集控制模塊控制電化學(xué)傳感器進(jìn)行水質(zhì)參
數(shù)采集工作，并將采集到的水質(zhì)參數(shù)信息經(jīng)無線通訊裝置通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳給 計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對赤潮發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測并為 研究其形成原因提供可靠依據(jù)。
本發(fā)明的有益效果在于
本發(fā)明的分布式赤潮監(jiān)測儀運(yùn)行可靠、測量準(zhǔn)確、方便快捷，通過對分布 在不同水域的數(shù)據(jù)采集控制模塊接入多種監(jiān)測水質(zhì)化學(xué)成分的電化學(xué)傳感器，
能夠大范圍實(shí)時同步監(jiān)測水質(zhì)鹽度、濁度、PH值、溶解氧、溫度、葉綠素和 H2S等水質(zhì)參數(shù)，并且該分布式赤潮監(jiān)測儀可實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸，利用計(jì)算機(jī)對 采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以對赤潮發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，并為研究其形成原因 提供可靠依據(jù)。本實(shí)用新型采用的數(shù)據(jù)采集方式，擴(kuò)大了監(jiān)控點(diǎn)的范圍，能夠 實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測，提高了數(shù)據(jù)采集的及時性和準(zhǔn)確性，同時也提高了環(huán)境監(jiān)控的 工作效率，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)監(jiān)測的真正自動化。


圖1為分布式赤潮監(jiān)測儀構(gòu)成原理圖； 圖2為數(shù)據(jù)采集控制模塊一種構(gòu)成示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。
參照如圖l，本實(shí)用新型的分布式赤潮監(jiān)測儀包括計(jì)算機(jī)1、 GPRS無線路 由器2， n個無線通訊裝置3， n個數(shù)據(jù)采集控制模塊4和監(jiān)測水質(zhì)化學(xué)成分的 電化學(xué)傳感器5， n為正整數(shù)，計(jì)算機(jī)1經(jīng)過GPRS無線路由器2連入GPRS網(wǎng) 絡(luò)，每個無線通訊裝置3的一端為通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)1進(jìn)行通訊端，另 一端與一個數(shù)據(jù)采集控制模塊4對應(yīng)相連，各數(shù)據(jù)采集控制模塊4至少連接一 種電化學(xué)傳感器5，電化學(xué)傳感器5包括監(jiān)測水質(zhì)鹽度、濁度、PH值、溶解氧、 溫度、葉綠素、H2S等傳感器。
圖2示出了一種數(shù)據(jù)采集控制模塊，該數(shù)據(jù)采集控制模塊包括電源模塊6、 信號處理單元12、微處理單元9以及與微處理單元9相連的數(shù)據(jù)存儲單元7、 曰歷時鐘單元8、第一接口單元10和第二接口單元11，信號處理單元12的一 端與第一接口單元10相連，信號處理單元12的另一端用于與傳感器5相連， 第二接口單元11與無線通訊裝置3相連。其中，第一接口單元10為A/D轉(zhuǎn)換接口單元，第二接口單元11為RS-232串行通信接口，微處理單元9可采用芯 片MSP430F149，信號處理單元12可采用芯片TLV2211，數(shù)據(jù)存儲單元可采用 芯片AT45DB271C、日歷時鐘單元可采用芯片PCF8563。
本實(shí)用新型中所使用的GPRS無線路由器、無線通訊裝置和電化學(xué)傳感器 均為市售商品。
每個無線通訊裝置3有自己獨(dú)立設(shè)備編號，計(jì)算機(jī)1經(jīng)GPRS無線路由器2 通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與不同編號的無線通訊裝置3進(jìn)行通訊并控制其通斷。數(shù)據(jù)采 集控制模塊4通過無線通訊裝置3接收來自計(jì)算機(jī)1的控制命令，并按計(jì)算機(jī)1 的控制命令進(jìn)行工作。當(dāng)所述數(shù)據(jù)采集控制模塊4接收到數(shù)據(jù)采集命令后，控 制電源模塊6給系統(tǒng)各單元上電工作，傳感器5上電后對水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測并 產(chǎn)生微弱監(jiān)測信號，傳感器5將監(jiān)測到的微弱信號傳入信號處理單元12，經(jīng)信 號處理單元12放大、濾波、整形處理后通過第一接口單元10輸入到微處理單 元9，微處理單元9對上述信號進(jìn)行采集，采集完成后將采集數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存 儲單元7中，并將采集數(shù)據(jù)經(jīng)第二接口單元11通過無線通訊裝置3傳給計(jì)算機(jī) 1。整個設(shè)備按照日歷時鐘單元8的定時時間周而復(fù)始循環(huán)運(yùn)行。這種分布式赤 潮監(jiān)測儀可以大范圍實(shí)時同步采集被測海水的水質(zhì)參數(shù)，這些數(shù)據(jù)可以為分析 赤潮趨勢以及研究其形成原因提供可靠依據(jù)。
權(quán)利要求1.一種分布式赤潮監(jiān)測儀，其特征在于包括計(jì)算機(jī)(1)、GPRS無線路由器(2)，n個無線通訊裝置(3)，n個數(shù)據(jù)采集控制模塊(4)和監(jiān)測水質(zhì)化學(xué)成分的電化學(xué)傳感器(5)，n為正整數(shù)，計(jì)算機(jī)(1)經(jīng)過GPRS無線路由器(2)連入GPRS網(wǎng)絡(luò)，每個無線通訊裝置(3)的一端為通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)(1)進(jìn)行通訊端，另一端與一個數(shù)據(jù)采集控制模塊(4)對應(yīng)相連，各數(shù)據(jù)采集控制模塊(4)至少連接一種電化學(xué)傳感器(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式赤潮監(jiān)測儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集 控制模塊(4)包括電源模塊(6)、信號處理單元(12)、微處理單元(9)以及 與微處理單元(9)相連的數(shù)據(jù)存儲單元(7)、日歷時鐘單元(8)、第一接口單 元(10)和第二接口單元(11)，信號處理單元(12)的一端與第一接口單元(10) 相連，信號處理單元(12)的另一端用于與傳感器(5)相連，第二接口單元(11) 與無線通訊裝置(3)相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式赤潮監(jiān)測儀，其特征在于電化學(xué)傳感器 (5)包括監(jiān)測水質(zhì)鹽度、濁度、PH值、溶解氧、溫度、葉綠素或H2S的傳感器o
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式赤潮監(jiān)測儀，其特征在于第一接口單元(10)為A/D轉(zhuǎn)換接口單元，第二接口單元(11)為RS-232串行通信接口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式赤潮監(jiān)測儀，其特征在于微處理單元(9) 為MSP430F149芯片，信號處理單元(12)為TLV2211芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開的分布式赤潮監(jiān)測儀包括計(jì)算機(jī)、GPRS無線路由器，n個無線通訊裝置，n個數(shù)據(jù)采集控制模塊和監(jiān)測水質(zhì)化學(xué)成分的電化學(xué)傳感器，n為正整數(shù)，計(jì)算機(jī)經(jīng)過GPRS無線路由器連入GPRS網(wǎng)絡(luò)，每個無線通訊裝置的一端為通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊端，另一端與一個數(shù)據(jù)采集控制模塊對應(yīng)相連，各數(shù)據(jù)采集控制模塊至少連接一種電化學(xué)傳感器。該分布式赤潮監(jiān)測儀運(yùn)行可靠、測量準(zhǔn)確、方便快捷。采用分布式數(shù)據(jù)采集方式，擴(kuò)大了監(jiān)控點(diǎn)的范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時監(jiān)測，提高了環(huán)境監(jiān)控的工作效率，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)監(jiān)測的真正自動化。通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以對赤潮發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，并為研究其形成原因提供可靠依據(jù)。
文檔編號G01K11/00GK201331505SQ200820168960
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者李德駿, 楊燦軍, 任 胡, 范雙雙, 許云龍 申請人:浙江大學(xué)