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专利名称：基于物联网的远程水环境预警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及ー种基于物联网的远程水环境预警系统。
背景技术：
环境问题随着工业化的发展逐渐变得突出和尖鋭，水环境的安全也受到了严重的威胁，许多不安全的因素和区域已经显现，如果不能对水环境进行有效的监测和预警，则会在出现污染事件时措手不及、应对无方，给人民群众的生产、生活甚至生命带来严重的威胁和损害，也会造成重大的社会影响，影响安定团结。溶解氧是水环境是否受污染的ー项重要指标，水中的溶解氧对动物的生存来说是 比饵料更为重要的因素。在陆地上生活的动物，由于空气中含有大量的氧气(约209毫克/升)，所以几乎不必担心缺氧，而对鱼类来说，却不是那样，常态下水中氧饱和量一般仅为7毫克/升。就是说，水中的含氧量，仅为空气中的1/30左右。鱼类在水环境正常的含氧量下可以生存，但水中一旦发生严重污染，氧含量下降，则鱼类生长极差，且发病增多。因而，可以通过检测水环境中溶解氧的含量来检测水环境受污染的程度。现有的水环境监测方法主要有两种一种是采用便携式水质监测仪人工进行采样，然后到实验室进行数据分析；第二种是由远程监测中心和若干监测子站组成水环境自动监测系统。第一种方法无法对水环境參数进行远程实时监测，存在监测周期长、劳动強度大、数据采集慢等问题，无法反应水环境动态变化、不易及早发现污染源并报警；第二种方法虽然较好地解决了上述问题，但由于有预先铺设电缆和建立多个监测子站的施工要求，因而存在系统成本高、监测水域范围有限、易对监测区域造成破坏等缺点。
发明内容针对现有水环境监测和预警存在监测周期长、时效性差、系统成本高、监测水域范围有限的缺陷，本实用新型提供ー种无需铺设电缆和建立多个监测子站的成本低、功耗小、能长期置于水环境中，对水体參数进行实时监测的基于物联网的远程水环境预警系统。为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案基于物联网的远程水环境预警系统，包括复数个溶解氧传感器，每个溶解氧传感器连接无线通讯模块组成Zigbee终端节点，区域内设置Zigbee中心节点，所述的Zigbee中心节点与Zigbee终端节点之间建立Zigbee无线网络,Zigbee中心节点通过网关与信息接收�？槲尴吡�接，信息接收�？榻�接收的信息上传至主控服务器。Zigbee中心节点按照既定的频率通过网关将采集的数据发送到信息接收�？椋�经信息接收�？榛阕懿⑸洗�本区域的监测数据至主控服务器，主控服务器将监测数据储存并与预存的阈值数据进行比较，判断水中溶解氧的含量是否超过阈值，如果超过则发出警报。Zigbee无线网络具有自组织能力，无需人工干预，每个节点能够感知其他节点的存在并确立连接关系，组成结构化的网络，由于这种自组织能力，当増加或删除ー个Zigbee终端节点或节点位置发生变化或故障吋，Zigbee无线网络可以对网络的拓扑结构进行相应的调整，无需人工干预，保持整个系统仍能正常运行。通过这个结构，无需铺设电缆、而且一个终端节点的位置改变或故障不影响其他节点的监测，始終能得到该区域的监测数据。作为优�。�远程終端与所述的主控服务器双向相连。用户可通过远程終端访问主控服务器，查询所有区域的水环境实时或历史数据，主控服务器也可以通过远程终端发布水环境污染预警信号。作为优�。�所述的主控服务器包括信号输入单元、信号处理单元、信号输出单元，所述的信号输入单元一端与信息接收模块、远程终端连接，信号输入单元另一端与信号处理单元连接，信号输出单元一端与信号处理单元连接，信号输出单元另一端与远程终端相 连接。信号输入单元接收信息接收�？榇�送的信息，信号处理单元负责将数据进行存储井，判断水中溶解氧的含量是否超过阈值，如果超过则由信号输出单元发出警报，信号输出单元也可发送查询信息到远程终端。作为优�。�所述的Zigbee终端节点设置电源，所述的电源为太阳能电池。太阳能电池能自主供电。作为优选，所述的信息接收�？榘�括射频传输�？橛牍β史糯竽？�。对信息进行放大去噪，并在一定频率下发送，保证通讯质量和安全。本实用新型的基于物联网的远程水环境预警系统克服了现有监测和预警系统的监测周期长、时效性差、系统成本高、监测水域范围有限的缺陷，做到了无需铺设电缆和建立多个监测子站，因而具有成本低、功耗小、能长期置于水环境中，可靠地对水体參数进行实时监测的优点。

图I为本实用新型实施例的结构示意图。图2为图I中Zigbee中心节点的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1、2与具体实施方式
对本实用新型做进ー步的说明。基干物联网的远程水环境预警系统，如图I、2所示，包括n个溶解氧传感器I，每个溶解氧传感器I连接无线通讯�？�2组成Zigbee终端节点3,区域内设置Zigbee中心节点
4,所述的Zigbee中心节点4与Zigbee终端节点3之间建立Zigbee无线网络个Zigbee中心节点4通过网关5与信息接收�？�6无线连接，信息接收�？�6包括射频传输�？�13与功率放大�？�14。信息接收�？�6与主控服务器7连接。主控服务器7包括信号输入单元9、信号处理单元10、信号输出单元11，信号输入单元9 一端与信息接收�？�6、远程终端8连接，信号输入单元9另一端与信号处理单元10连接，信号输出单元11 一端与信号处理単元10连接，信号输出单元11另一端与远程终端8相连接，每个Zigbee终端节点3设置电源12，为太阳能电池。所述的溶解氧传感器I采用哈希LDO溶解氧探头，射频传输�？�13的工作频率为2. 4GHz，优选TI公司的CC2430，功率放大�？�14选用CC2591，太阳能电池的功率选择3w_5w0[0018]在区域A内设置Zigbee中心节点4，并且在测量终端内设置Zigbee终端节点3，利用Zigbee无线网络行数据传送，网关5接收多个Zigbee中心节点4的数据传送。主控服务器7将监测数据储存并与预存的阈值数据进行比较，判断水中溶解氧的含量是否超过阈值，如果超过则发出警报。用户可通过远程終端8访问主控服务器7，查询所有区域的水环境实时或历史数据。远程终端8也用于接收主控服务器7发布的水环境污染预警信号。远程终端8采用与因特网连接的计算机终端或基于PXA270、WINCE的移动设备。综上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围， 凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
权利要求1.基于物联网的远程水环境预警系统，包括复数个溶解氧传感器(I)，其特征在于每个溶解氧传感器(I)连接无线通讯�？�(2)组成Zigbee终端节点(3)，区域内设置Zigbee中心节点(4),所述的Zigbee中心节点(4)与Zigbee终端节点(3)之间建立Zigbee无线网络，Zigbee中心节点(4)通过网关(5)与信息接收�？�(6)无线连接，信息接收�？�(6)将接收的信息上传至主控服务器(7)。
2.根据权利要求I所述的基于物联网的远程水环境预警系统，其特征在于远程终端(8)与所述的主控服务器(7)双向相连。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的远程水环境预警系统，其特征在于所述的主控服务器(7)包括信号输入单元(9)、信号处理单元(10)、信号输出单元(11)，所述的信号输入单元(9) 一端与信息接收�？槌�)、远程終端(8)连接，信号输入单元(9)另一端与信号处理单元(10)连接，信号输出单元(11) 一端与信号处理单元(10)连接，信号输出单元(11)另一端与远程终端(8)相连接。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的远程水环境预警系统，其特征在于所述的Zigbee终端节点(3)设置电源(12)，所述的电源(12)为太阳能电池。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的远程水环境预警系统，其特征在于所述的信息接收�？�(6)包括射频传输�？�(13)与功率放大�？�(14)。
专利摘要本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及并公开了一种基于物联网的远程水环境预警系统，包括多个溶解氧传感器，每个溶解氧传感器连接无线通讯�？樽槌蒢igbee终端节点，区域内设置Zigbee中心节点，Zigbee中心节点与Zigbee终端节点之间建立Zigbee无线网络，Zigbee中心节点通过网关与信息接收模块无线连接，信息接收�？榱�接主控服务器。本实用新型的基于物联网的远程水环境预警系统克服了现有预警系统监测周期长、时效性差、系统成本高、监测水域范围有限的缺陷，做到了无需铺设电缆和建立多个监测子站，因而具有成本低、功耗小、能长期置于水环境中，可靠地对水体参数进行实时监测的优点。
文档编号G01N33/18GK202562909SQ201220250149
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者许建华, 胡向华, 吕以良, 霍学平, 陈治前 申请人:浙江川山甲物资供应链有限公司