[发明专利]基于嵌入式技术的河湖水质信息远程监测主控制器

说明书

本发明公开一种基于嵌入式技术的河湖水质信息远程监测主控制器，包括CPU处理器、FLASH模块、铁电存储器、多电压供给模块、GPRS模块、GPS模块、LAN接口、继电器输出接口、RS232/RS485输入接口、GPIO接口和ADC接口。CPU指导其它模块完成相应操作；FLASH模块和铁电存储器用于存储数据及状态信息等；多电压供给模块可提供多路电压输出；GPRS模块用于实现短信推送和报警；GPS模块用于实现全球定位；继电器输出接口用于控制外接设备；RS232／RS485输入接口用于采集河湖水质和图像信息；GPIO接口用于触发摄像头拍照；ADC接口用于水箱液位和温度检测。

技术领域

本发明属于水质监测技术领域，具体是指一种基于嵌入式技术的河湖水质信息远程监测主控制器。

背景技术

随着全球水体富营养化的加剧，河湖发生水华现象也越来越普遍。水华的暴发是突发性的，一旦发生水华，会使水体严重恶臭，导致水体生态系统结构变化与功能退化，水体质量急剧下降，严重影响生物生存与人类健康，给人类和自然界带来更大的损失或灾害。现有水质监测系统的方法大多分为两类：(1)采用人工操作的方法、实验室分析方法，其监测系统庞大，完成测试过程所用时间比较长。(2)以浮标或船舶为载体的监测系统众多，所得数据代表性差，无法及时准确反映水污染的变化情况。基于这两类方法的监测系统，虽然在一定程度上改善了我国水质信息远程监测的现状，然而具有低功耗，长期运行可靠、维修和维护成本较低等特点的河湖水质信息远程监测主控制器还是很少见的

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在易暴发水华的河湖水域上，配备一种智能监测系统，自动、智能、高效的监测河湖水体，实时获取水质信息。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于嵌入式技术和2G/3G技术的河湖水质信息远程监测主控制器，实现了河湖固定站点自动监测。主要由以下几个模块构成：CPU中心处理器、外部FLASH存储器、网络LAN接口、铁电存储器、多电压供给模块、GPRS模块、GPS模块、继电器输出接口、RS232/RS485输入接口、8路GPIO接口和ADC模拟量输入接口。

本发明实施的水质信息远程监测主控制器具有体积小、成本低和性能稳定等优点，可实现多种水质信息参数、水体图像信息、站点地理信息等的采集和传输，报警短信推送和远程工控功能，同时支持视频联动、门禁管理、循环水控制、水质信息传感器探头的自动清洗与维护等高级扩展功能。主控制器内部封装智能处理算法，实现了水体富营养化评价和水华短期预测预警；另外考虑到景观河流的特点，该控制器可根据河湖水位情况自动启停监测工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将本发明主控制器的电路图分为10张附图来进行说明。

图1为CPU中心处理器和重启复位部分电路图；

图2为外部FLASH、指示灯和铁电存储器部分电路图；

图3为在线烧录和时钟部分电路图；

图4为多电压供给模块部分电路图；

图5为GPRS模块部分电路图；

图6为GPS模块和GPS电源部分电路图；

图7为继电器输出部分电路图；

图8为RS232输入和RS485输入部分电路图；

图9为8路GPIO接口部分电路图；

图10为ADC模拟量输入接口部分电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。