一种无人船载无线智能水质传感器的制作方法

专利2024-09-26  17



1.本实用新型涉及水质监测技术领域,具体涉及一种无人船载无线智能水质传感器。


背景技术:

2.在水质监测过程中,目前采用传统的有线水质传感器进行监测,有线水质传感器必须依赖于电缆,电缆一端连接到水质传感器上,另一端连接到电脑或手持终端,再进行数据的获取和充电。电缆的使用造成了手动连接电缆进行数据读取和手动充电的依赖,也增加了在深水区使用线缆缠绕的麻烦,同时监测时间长、过度依靠人力从而限制了水质监测数据的自动传输。
3.在专利申请号为201710181466.x一种用于养殖池塘的自动升降式水质监测装置,利用电机驱动绞盘进行水质传感器的下放和上升,也需要把有线电缆和牵引线同时缠绕在绞盘上,两种线的同时缠绕增加了绞盘缠绕的风险。该专利虽可进行无线通信,但是其无线通信是将无线通信模块设于浮体上,水质数据也是直接存储于浮体上的控制器内再进行无线传输。
4.现有技术存在以下不足之处:
5.1.必须要有电缆通过物理连接水质探头和电脑或手持终端才能实现数据传输;
6.2.内部的电池必须依赖电缆进行充电;
7.3.电缆的存在使得必须人为手动连接水质探头和电脑或手持终端,从而使得数据传输无法自动化;
8.4.手动充电频繁;
9.5.复杂的有线绞盘缠绕;
10.6.过度依靠人力。
11.为解决上述问题,满足自动化及智能化水质监测的需求,通过在水质传感器内部加载无线数据传输模块和无线充电模块实现水质传感器的去电缆化,从而使得水质传感器可以用较细的线缆进行投放,方便其在深水区域的使用。通过无线数据传输模块和无线充电模块对被监测水域进行水质参数的采集,并将数据远程传送给监管部门,从而实现对监测水域水质情况的实时有效的监测和管理。


技术实现要素:

12.针对现有技术的不足,本实用新型公开了一种无人船载无线智能水质传感器,通过在水质传感器内部加载无线数据传输模块和无线充电模块实现水质传感器的去电缆化,从而使得水质传感器可以用较细的线缆进行投放,方便其在深水区域的使用。
13.本实用新型通过以下技术方案予以实现:
14.本实用新型提供了一种无人船载无线智能水质传感器,包括功能板,所述功能板通过导线连接有直流电机、原点输入信号模块和无线充电发送模块,其中,所述直流电机输
出轴连接绞盘,所述绞盘绕设有钢丝绳,所述钢丝绳连接水质传感器,所述水质传感器与所述无线充电发送模块无线连接。
15.更进一步的,所述钢丝绳穿过所述无线充电发送模块和原点输入信号模块与所述水质传感器相连。
16.更进一步的,所述水质传感器内设有清洁毛刷。
17.更进一步的,所述水质传感器设置有防水外壳。
18.更进一步的,所述防水外壳内部设置有无线充电接收模块、锂电池和处理器。
19.更进一步的,所述无线充电接收模块与无线充电发送模块无线连接。
20.更进一步的,所述处理器电性连接所述无线充电接收模块和锂电池。
21.更进一步的,所述处理器下端连接所述水质传感器。
22.本实用新型的有益效果为:
23.本实用新型可以摆脱对传统监测过程中电缆的依靠,实现水质监测的智能化,进而提高水质监测的效率。内置数据采集系统,可以实现水下数据采集和存储功能。通过水上控制模块,可以实现出水后的数据自动无线上传。带有无线充电模块,在出水后可实现自动无线智能充电。可以实现水下设备的自动升降控制,数据采集,无线供电以及水质传感器的唤醒及休眠控制。可实现多个水质监测点,不同深度的水质指标智能监测。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是一种无人船载无线智能水质传感器的结构原理图;
26.图2是本实用新型实施例水上控制系统工作流程图;
27.图3是本实用新型实施例水下数据采集系统工作流程图;
28.图中的标号分别代表:
29.1.功能板;2.绞盘;3.连接导线4.直流电机;5无线充电发送模块;6.钢丝绳;7.无线充电接收模块;8.锂电池;9.处理器;10.水质传感器;11.清洁毛刷。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
31.实施例1
32.如图1所示,本实施提供一种无人船载无线智能水质传感器,包括直流电机4、功能板1、处理器9、绞盘2、无线充电发送模块5、无线充电接收模块7、水质传感器10、钢丝绳6、锂电池8。
33.本实施例直流电机4通过轴连接绞盘2,绞盘2上缠绕有一定长度的钢丝绳6,钢丝绳6一端固定在绞盘2上,另一端固定在水质传感器10上。
34.本实施例功能板1的控制端通过电线连接有直流电机4、无线充电发送模块5。钢丝绳6穿过无线充电发送模块5,与水质传感器10相连,水质传感器10的控制端内置无线充电接收模块7、锂电池8、处理器9。
35.本实施例无人船载无线智能水质传感器,具体监测指标可以是水深、温度、ph、溶解氧、浊度、电导率、叶绿素、蓝绿藻等。
36.本实施例通过在水质传感器内部加载无线数据传输模块和无线充电模块实现水质传感器的去电缆化,从而使得水质传感器可以用较细的线缆进行投放,方便其在深水区域的使用。
37.实施例2
38.在具体实施层面,本实施例在实施例1的基础上提供一种水上控制的工作步骤,参照图2所示,具体如下:
39.步骤1.首先给功能板上电,在上位机上设置水质传感器的监测任务;
40.步骤2.功能板同时将任务通过无线通信传输给处理器,处理器判断水质传感器什么时间段完成任务;
41.步骤3.功能板控制绞盘下降执行任务,水质传感器进行水质监测;
42.步骤4.功能板判断水质监测是否完成,若完成,则绞盘上升;若未完成,则返回步骤3;
43.步骤5.绞盘上升出水面后,即可建立无线通信连接,接着同时进行数据传输和电量判断;
44.步骤6.如若需要充电,则开启无线充电,如若不需要充电,则关机。
45.本实施例更进一步地提供一种水下数据采集的工作步骤,参照图3所示,具体如下:
46.步骤a.功能板上电完成后,处理器主动连接无线通信;
47.步骤b.处理器是否接收到功能板传过来的任务,若接收到,则水质传感器关闭睡眠延时状态,进行工作,若未接收到任务,则继续进入睡眠延时状态;
48.步骤c.处理器读取水质传感器数据,并将数据存储在sd卡上;
49.步骤d.接着进行数据传输和无线充电;
50.步骤e.最后水质传感器进入睡眠延时状态。
51.综上,本实用新型可以摆脱对传统监测过程中电缆的依靠,实现水质监测的智能化,进而提高水质监测的效率。内置数据采集系统,可以实现水下数据采集和存储功能。通过水上控制模块,可以实现出水后的数据自动无线上传。带有无线充电模块,在出水后可实现自动无线智能充电。可以实现水下设备的自动升降控制,数据采集,无线供电以及水质传感器的唤醒及休眠控制。可实现多个水质监测点,不同深度的水质指标智能监测。
52.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征:
1.一种无人船载无线智能水质传感器,其特征在于,包括功能板,所述功能板通过导线连接有直流电机、原点输入信号模块和无线充电发送模块,其中,所述直流电机输出轴连接绞盘,所述绞盘绕设有钢丝绳,所述钢丝绳连接水质传感器,所述水质传感器与所述无线充电发送模块无线连接。2.根据权利要求1所述的一种无人船载无线智能水质传感器,其特征在于,所述钢丝绳穿过所述无线充电发送模块和原点输入信号模块与所述水质传感器相连。3.根据权利要求1所述的一种无人船载无线智能水质传感器,其特征在于,所述水质传感器内设有清洁毛刷。4.根据权利要求1所述的一种无人船载无线智能水质传感器,其特征在于,所述水质传感器设置有防水外壳。5.根据权利要求4所述的一种无人船载无线智能水质传感器,其特征在于,所述防水外壳内部设置有无线充电接收模块、锂电池和处理器。6.根据权利要求5所述的一种无人船载无线智能水质传感器,其特征在于,所述无线充电接收模块与无线充电发送模块无线连接。7.根据权利要求5所述的一种无人船载无线智能水质传感器,其特征在于,所述处理器电性连接所述无线充电接收模块和锂电池。8.根据权利要求5所述的一种无人船载无线智能水质传感器,其特征在于,所述处理器下端连接所述水质传感器。

技术总结
本实用新型涉及水质监测技术领域,具体涉及一种无人船载无线智能水质传感器,包括功能板,所述功能板通过导线连接有直流电机、原点输入信号模块和无线充电发送模块,其中,所述直流电机输出轴连接绞盘,所述绞盘绕设有钢丝绳,所述钢丝绳连接水质传感器,所述水质传感器与所述无线充电发送模块无线连接。本实用新型可以摆脱对传统监测过程中电缆的依靠,实现水质监测的智能化,进而提高水质监测的效率。可以实现水下数据采集和存储功能。可以实现出水后的数据自动无线上传。在出水后可实现自动无线智能充电。可以实现水下设备的自动升降控制,数据采集,无线供电以及唤醒及休眠控制。可实现多个水质监测点,不同深度的水质指标智能监测。监测。监测。


技术研发人员:张学治 刘青玲 徐聪 郝生
受保护的技术使用者:中科阿诺信(厦门)科技有限公司
技术研发日:2022.05.27
技术公布日:2022/12/16
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