[发明专利]一种多功能水质便携式远程监测仪及水质监测方法

权利要求书

1.一种多功能水质便携式远程监测仪，其特征在于：包括盒体、多通道分光光度测量COD模块、数据存取模块、GPRS无线传输模块、远程测量监测模块、电源模块以及控制显示模块，其中：

所述盒体上设置有至少两个试管固定装置，试管固定装置穿过盒体顶板深入盒体内部，并固定在盒体底部，试管固定装置上端开口，装有待测试剂的试管放置在试管固定装置内；

所述多通道分光光度测量COD模块设置于盒体内部，其包括测量装置、控制单元、信号调理放大电路和多通道ADC转换模块，测量装置输出与信号调理放大电路的输入连接，信号调理放大电路的输出经多通道ADC转换模块与控制单元的一个输入连接，控制单元的PWM控制模块输出与测量装置的一个输入连接；控制单元外接RTC模块和晶振；

所述数据存取模块包括SD卡数据动态存取模块和EEPROM数据缓存模块，SD卡数据动态存取模块分别与控制单元和上位机双向连接，所述EEPROM数据缓存模块与控制单元连接；

所述GPRS无线传输模块直接与控制单元连接，并通过天线向远程测量监测模块发送监测数据；

所述远程测量监测模块用于侦听客户端的连接请求并等待GPRS无线传输模块通过连接请求，并进行数据处理；

所述电源模块包括电源驱动模块和电压放大模块，电源驱动模块的输出与电压放大模块输入连接，电压放大模块的输出与测量装置、控制单元和控制显示模块连接；

所述控制显示模块与控制单元双向连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能水质便携式远程监测仪，其特征在于：所述测量装置包括至少两个多通道分光光度器、至少两个光路通断开关、至少两个第一光源、至少两个第二光源、至少两个第一硅光电池传感器和至少两个第二硅光电池传感器，所述多通道分光光度器套设在试管固定装置上，所述光路通断开关设置在试管固定装置内侧壁，所述每个多通道分光光度器均包括第一通道和第二通道，所述第一光源和第二光源分别设于第一通道和第二通道的相邻通道口外侧，所述第一硅光电池传感器和第二硅光电池传感器分别位于第一通道和第二通道的另一个通道口外侧。

3.根据权利要求1所述的一种多功能水质便携式远程监测仪，其特征在于：所述GPRS无线传输模块包括SIM900模块、SIM卡连接模块和电源供电电路，所述SIM900模块与控制单元之间通过串口进行数据传输，由电压放大模块提供4v电压，通过GPRS网络与Internet上的服务器建立连接，将采集到的数据通过天线发送给服务器；所述SIM卡连接模块与SIM900模块电连接，由SIM900模块经过电压放大模块提供3v或1.8v电压。

4.根据权利要求1所述的一种多功能水质便携式远程监测仪，其特征在于：所述远程测量监测模块包括数据接收模块、数据显示模块、数据存储模块，所述数据接收模块利用LabView通信工具中TCPListen函数侦听来自客户端的连接请求，并在指定端口等待GPRS模块通过TCP连接请求，建立连接后，利用TCP Read函数读取终端传输的数据，将TCP Read函数工作模式设置为standard，即等待直至读取所有指定的字节或“超时毫秒”用完，返回当前已经读取的字节，倘若读取字节数少于设置的固定字节数，则报告错误；所述数据显示模块将获取到的数据经过格式转换，以表格形式显示数据在前面板的可视化界面上；所述数据存储模块通过Write To Spreadsheet File函数，把数据写入电子表格中以供离线处理。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述多功能水质便携式远程监测仪的水质监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)多通道分光光度测量COD模块完成水质COD测量，其中，硅光电池传感器通过检测水质光照度的变化，并通过信号调理放大电路及多通道ADC转换模块将其转换成数字电压信号传送到控制单元，控制单元根据关于吸光度的拟合曲线计算得到水质COD值；

(2)SD卡动态存取数据，系统在自拟曲线阶段及直接测试阶段分别对SD卡执行写和读操作，对SD卡执行完每次读写操作之后都要把已打开文件关闭，SD卡文件工作区指针清零；

(3)远程监测，系统通过以下几个步骤完成远程监测工作：模块初始化、建立连接、等待测量结束、传送数据、GUI界面显示。