[实用新型]一种用于检测鱼塘水质浊度的无线传感网络节点装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线传感网络检测技术，具体是用于鱼塘水质浊度检测的无线传感网络节点装置。

背景技术

水质浊度是表示水中悬浮物对光线通过时所发生的阻碍程度，它与水样中存在颗粒物的含量、粒径大小、形状及颗粒表面对光散射特性有关。由于水中含有的泥沙、粘土及有机物等能够使水浑浊，所以浊度是天然水和饮用水的一项重要水质指标。这种浑浊对水的透明度有影响，当浑浊度较高时，将引起水中生物生态发生变化，因此控制水的浊度是非常重要的。

浊度检测的基本原理为：使用一束固定波长的入射光射入待检测的水体中，在入射光的一个固定角度（一般为90^o）上的某距离处检测水体散射光强度。目前，检测水质浊度的常规手段大致分为3种：（1）现场比色分析；（2）由人工现场采样、实验室分析的方式；（3）采用便携式浊度仪，现场检测。上述第（1）和第（2）种方法无法实现对水环境参数的实时监测，第（3）种方法虽然能较好解决该问题，但这三种方法都需要人工进行现场作业，存在着需要投入大量劳动力成本的问题。

无线传感器网络（WSN）综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术等多个领域的关键技术，能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的不能简单方便地实时检测鱼塘的水质浊度的问题而提出了一种用于检测鱼塘水质浊度的无线传感网络节点装置，结合无线传感器技术实现对目标鱼塘水质浊度的实时监测，使养殖户知道目前水质浊度的状况，便于养殖户采取相应的措施，使水质符合渔业水域的标准。

为达到上述目的，本实用新型用于检测鱼塘水质浊度的无线传感网络节点装置采用的技术方案是：包括漂浮在水中的浮球和固定连接于浮球底部且浸没在水中的进水部分，在浮球的上半球体内设置控制电路板，控制电路板上具有USB充电接口和电路板通信接口，控制电路板上方设置无线通信天线，控制电路板通过通信接口经连接电缆连接浊度传感器，走线槽通过固定支撑夹固定连接在浮球的下半球体内，浊度传感器上端以及连接电缆均设在走线槽内部，浊度传感器下端向下延伸在进水部分内，在进水部分的相面对的两侧上各开一个漏水口；在浊度传感器的壳体下端延伸有半圆柱管脚和L型直角管脚，在所述壳体以及半圆柱管脚和L型直角管脚内部设置光学测量系统，光学测量系统包括LED驱动和超声波控制电路、LED灯、抛物面镜、透镜、滤光片、光电接收器和光发射器窗口玻璃，在所述壳体的底面中间位置处嵌有第二光发射器窗口玻璃，第二光发射器窗口玻璃的正上方有LED灯，LED灯经LED控制线连接驱动和超声波控制电路，在半圆柱管脚的管壁上嵌有光电接收玻璃窗口，在半圆柱管脚的内部设置透镜、滤光片和光电接收器，透镜靠近且平行面对着第一光电接收玻璃窗口，在透镜和光电接收器之间平行放置滤光片，光电接收器的光轴和LED灯的光轴成90度交角；在L型直角管脚的竖直管脚和水平管脚的管壁外侧面上均有振动膜和压盖，L型直角管脚的竖直管脚和水平管脚的内部均设有一个位于振动膜旁侧的超声波发生器，所述竖直管脚上的振动膜、压盖在第一光电接收玻璃窗口正旁侧，所述水平管脚上的振动膜、压盖在第二光发射器窗口玻璃的正下方，所述LED驱动和超声波控制电路、USB充电接口、光电接收器分别连接控制电路板。

本实用新型与已有方法和技术相比，具有如下优点：

1、本实用新型固定在鱼塘的目标水域之后即可开始实施监测，使用非常方便。

2、本实用新型结构小巧、便携、防水，其内部的控制器具有体积小、功耗低及电路简单等优点。

3、本实用新型采用WSN技术，既减少了人力的成本，又减少了布线等的麻烦，且具有很强的实时性。养殖户可以实时的记录目标水域的水质浊度瞬时值，同时可以记录目标水域水质浊度的历史值，方便分析以及采取相应的措施。

4、本实用新型采用锂电池供电，并且提供了USB供电接口，可以在任意时刻给装置供电和给锂电池充电，有效保证了装置的工作时间，使其具备更强的续航能力。

5、本实用新型利用浮球的原理，使得装置被抛入水后能轻松的在水面漂浮，并且能够使天线的位置始终处于水平面的上方，以此保证无线通信的良好。

附图说明

图1是本实用新型用于检测鱼塘水质浊度的无线传感网络节点装置的使用状态示意图；

图2是图1中主体装置2的放大的立体结构图；

图3是图2中浊度传感器9的放大的外形立体图； 

图4是图2中浊度传感器9的放大的内部结构主视图；