一種基于移動終端的便攜式水質分析儀制造技術

本發明專利技術公開了一種移動終端和獨立的智能數據采集模塊，智能數據采集模塊包括傳感器、A/D轉換模塊、處理器、無線傳輸模塊，傳感器的輸出端通過A/D轉換模塊連接處理器的輸入端，處理器的輸出端連接無線傳輸模塊，電源為智能數據采集模塊供電；智能數據采集模塊與移動終端無線通信；能夠利用移動終端設備中的無線網絡模塊，接收智能數據采集模塊的數據信息，通過微處理器處理、分析數據，再將結果通過移動終端存儲與顯示，最終無線發射給監測中心；由于智能數據采集模塊采用獨立的封裝結構，便于有針對性的檢測水質各項指標，使用方便；同時移動終端體積小，信號強，便于攜帶，有效降低工作人員的勞動強度，提高工作效率。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種移動終端和獨立的智能數據采集模塊，智能數據采集模塊包括傳感器、A/D轉換模塊、處理器、無線傳輸模塊，傳感器的輸出端通過A/D轉換模塊連接處理器的輸入端，處理器的輸出端連接無線傳輸模塊，電源為智能數據采集模塊供電；智能數據采集模塊與移動終端無線通信；能夠利用移動終端設備中的無線網絡模塊，接收智能數據采集模塊的數據信息，通過微處理器處理、分析數據，再將結果通過移動終端存儲與顯示，最終無線發射給監測中心；由于智能數據采集模塊采用獨立的封裝結構，便于有針對性的檢測水質各項指標，使用方便；同時移動終端體積小，信號強，便于攜帶，有效降低工作人員的勞動強度，提高工作效率。【專利說明】一種基于移動終端的便攜式水質分析儀
本專利技術涉及水質監測儀器測量領域，尤其涉及一種用于水質測量的基于移動終端的便攜式水質分析儀。
技術介紹
近年來，水質分析儀已廣泛應用于水文、環保等領域，是實時檢測、監控的重要手段之一，極大提高了檢測效率和自動化水平。一般來說，現有的便攜式水質分析儀由以下幾部分組成:數據采集單元、數據處理單元、數據收發單元和供電單元。便攜式水質分析儀的數據處理單元一般是非標設備，與數據采集單元的接口也是特定的，因此，只能對某一特定水質指標進行檢測，影響了設備的擴展性；數據處理、分析在野外進行，分析項目少，但需要快速及時地處理，由于野外信號強度較低，有時不能及時發出，影響數據分析；而且非標設備研制成本高、研制難度高等也制約了便攜式水質分析儀的推廣。同時，單獨的數據收發單元和單獨的供電單元也影響了其便攜性；所以，現有的便攜式水質分析儀針對戶外的水質現場的檢測很不方便。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種基于移動終端的便攜式水質分析儀，能夠利用移動終端完成數據處理，代替原有大體積設備，降低設備重量，便于攜帶。本專利技術采用的技術方案為: 一種基于移動終端的便攜式水質分析儀，包括移動終端和獨立的智能數據采集模塊，智能數據采集模塊包括傳感器、A/D轉換模塊、處理器、無線傳輸模塊，傳感器的輸出端通過A/D轉換模塊連接處理器的輸入端，處理器的輸出端連接無線傳輸模塊，電源為智能數據采集模塊供電；智能數據采集模塊與移動終端無線通信。所述的移動終端包括無線網絡模塊，無線網絡模塊連接微處理器，微處理器連接顯示器和存儲器，無線網絡模塊連接監測中心。所述的智能數據采集模塊采用溫度智能數據采集模塊，溫度智能數據采集模塊中的傳感器采用溫度傳感器。所述的智能數據采集模塊采用PH值智能數據采集模塊，PH值智能數據采集模塊中的傳感器采用PH值傳感器。所述的智能數據采集模塊采用電導率智能數據采集模塊，電導率智能數據采集模塊中的傳感器采用電導率傳感器。所述的智能數據采集模塊采用溶解氧智能數據采集模塊，溶解氧智能數據采集模塊中的傳感器采用溶解氧傳感器。所述的智能數據采集模塊采用氨氮智能數據采集模塊，氨氮智能數據采集模塊中的傳感器采用氨氮傳感器。所述的智能數據采集模塊采用封裝防水結構。本專利技術利用移動終端設備中的無線網絡模塊，接收智能數據采集模塊的數據信息，通過微處理器處理、分析數據，再將結果通過移動終端存儲與顯示，最終無線發射給監測中心；由于智能數據采集模塊采用獨立的封裝結構，便于有針對性的檢測水質各項指標，使用方便；同時移動終端體積小，信號強，便于攜帶，有效降低工作人員的勞動強度，提高工作效率。【專利附圖】【附圖說明】圖1為本專利技術的電路原理框圖。【具體實施方式】如圖1所示，本專利技術包括移動終端和獨立的智能數據采集模塊，移動終端與智能數據采集模塊無線通訊，智能數據采集模塊采用封裝防水結構，用于采集水質參數。智能數據采集模塊包括傳感器、A/D轉換模塊、處理器、無線傳輸模塊，傳感器采用采集溫度參數的溫度傳感器，采集PH值參數的PH值傳感器，采集電導率參數的電導率傳感器，采集溶解氧參數的溶解氧傳感器和采集氨氮參數的氨氮傳感器，各個傳感器的輸出端通過A/D轉換模塊連接處理器的輸入端，A/D轉換模塊將傳感器采集的模擬信號轉換為數字信號，處理器的輸出端連接無線傳輸模塊，電源為智能數據采集模塊供電。移動終端包括無線網絡模塊，無線網絡模塊連接微處理器，微處理器連接顯示器和存儲器，無線網絡模塊接收無線傳輸模塊的數據信息，并向監測中心發射信息。本實施例1，分別包括兩部分，一部分包括多個獨立的智能數據采集模塊，分別為溫度智能數據采集模塊、PH值智能數據采集模塊、電導率智能數據采集模塊、溶解氧智能數據采集模塊、氨氮智能數據采集模塊；獨立的智能數據采集模塊將采集到的有效信號傳輸到A/D轉換器進行模數轉換，轉換后的數據通過16位差分數據總線傳輸到處理器，而后處理器將處理后的數據通過SPI總線傳輸到無線傳輸模塊，然后通過無線傳輸模塊和無線網絡模塊將數據上傳到移動終端的微處理器，同時，微處理器可以通過無線網絡模塊將信息傳向監測中心。其中，處理器采用Marvell公司的PXA322，運行頻率可達624MHz，并集成了存儲單元控制器、時鐘和電源控制器、SPI總線控制器等。溫度傳感器采用DS18B20型號，測量溫度范圍為_55°C——+125°C，固有測溫分辨率為0.1°C。PH值傳感器采用PH復合電極，通過測量電動勢來確定待測離子活度的方法。電導率傳感器通過產生高穩定度的正弦波信號加到電極上，流過電極的電流于被測溶液的電導率成正比，然后將電流由高阻抗運算放大器轉化為電壓信號進行采樣。溶解氧傳感器:通過在一個被選擇性薄膜封閉的充滿電解液的腔室兩極施加電壓，使進入腔室內的氧氣在陰極上被電離，釋放出電子形成電流，而透過膜的氧量與水中溶解氧的量成正比，檢測電流的大小(同樣是由阻抗運算放大器轉化為電壓信號進行采樣)得到溶解氧的含量。氨氮傳感器采用氨氣敏電極法，在PH值大于11的環境下，銨根離子向氨轉變，氨通過氨敏電極的疏水膜轉移，造成氨敏電極的電動勢的變化，儀器根據電動勢的變化測量出氨氮的濃度。A/D轉換器采用LTC2208，采樣頻率能夠達到130MHz，16位數據有效位，時鐘線和數據線都采用LVDS差分線形式，能夠有效提高信號的抗干擾性。無線傳輸模塊可采用WIFI模塊或藍牙模塊，WIFI模塊采用Marvell公司的88w8686芯片，適用于IEEE802.1la/g/b標準，低功耗、低電壓且集成度高，最高傳輸速率可達54Mb/s ;藍牙模塊采用HC-05，可以方便地根據指令改變模塊的主從性，并且通訊距離可達20m。無線網絡模塊可采用GPRS或3G網絡，集成于移動終端上。移動終端將通過無線網絡模塊接收的數據傳輸到微處理器，顯示器和存儲器，無線網絡模塊為微處理器的外圍接口，可以根據用戶要求進行數據顯示、存儲和上傳到監測中心。其中，存儲器還負責存儲數據處理功能的數據處理軟件程序。其中，移動終端可以采用現有的基于Android系統的智能手機、基于ios系統的蘋果系列移動電子產品，同時,還可采用獨立制作的智能終端。在正常工作時，通過智能數據采集模塊能夠實時檢測水質的各項指標，由于智能數據采集模塊采用獨立的封裝防水結構，當需要檢測溫度時，只需要將溫度智能數據采集模塊開關打開，放入需要檢測的水中，通過智能數據采集模塊中含有的無線傳輸模塊將溫度傳感器檢測的數據發送給移動終端，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于移動終端的便攜式水質分析儀，其特征在于：包括移動終端和獨立的智能數據采集模塊，智能數據采集模塊包括傳感器、A/D轉換模塊、處理器、無線傳輸模塊，傳感器的輸出端通過A/D轉換模塊連接處理器的輸入端，處理器的輸出端連接無線傳輸模塊，電源為智能數據采集模塊供電；智能數據采集模塊與移動終端無線通信。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：于福榮，馮武，劉中培，
申請(專利權)人：華北水利水電大學，
類型：發明
國別省市：