[发明专利]一种船载远程多参数水质测量装置及方法

权利要求书

1.一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：包括主控制器、水质采样模块、水质分析模块、定位模块和用户终端；

所述主控制器与水质采样模块、水质分析模块和定位模块连接并对所连接的各模块进行控制，所述主控制器与用户终端进行通信；

所述水质分析模块用于检测水质；

所述定位模块用于对水质采样的位置进行定位；

所述用户终端用于发送水质检测命令以及接收水质检测信息；

所述水质采样模块包括水泵(5)、水箱(1)和水泵控制电路(6)，所述水泵控制电路(6)与主控制器连接，所述水质分析模块的探头设置于所述水箱(1)，所述水箱(1)侧壁设有用于检测水位的上水位开关(2)和下水位开关(3)，所述上水位开关(2)与下水位开关(3)与主控制器连接；所述水箱(1)开设有出水口，所述水泵(5)一端通过软管(501)与水箱(1)出水口连通，另一端通过软管(501)与河流水连通。

2.根据权利要求1所述的一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：所述水泵(5)为蠕动泵。

3.根据权利要求1所述的一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：所述水泵控制电路(6)包括正反转逻辑控制电路和全桥驱动电路，所述正反转逻辑控制电路包括与门、三极管和电阻，全桥驱动电路包括场效应管、三极管、二极管和电阻，全桥驱动电路的两端与水泵(5)中的电机相连接，与门的输出端控制全桥驱动电路中场效应管的通断，从而控制水泵(5)中的电机正转或反转。

4.根据权利要求1所述的一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：所述定位模块包括GPS/北斗/伽利略定位电路。

5.根据权利要求1所述的一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：所述水质分析模块包括电导率检测单元、pH值检测单元、溶解氧/温度检测单元。

6.根据权利要求5所述的一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：所述用户终端包括具备无线通信功能的云终端机(17)和具备蓝牙通信功能的手持设备(18)。

7.根据权利要求6所述的一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：所述主控制器为低功耗蓝牙处理器，所述手持设备(18)与低功耗蓝牙处理器进行蓝牙通信。

8.根据权利要求7所述的一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：所述低功耗蓝牙处理器连接有远程通信模块，所述云终端机(17)通过远程通信模块与主控制器进行无线通信。

9.根据权利要求8所述的一种船载远程多参数水质测量装置，其特征在于：所述远程通信模块为NB-IoT通信模块(16)。

10.一种基于权利要求9所述的船载远程多参数水质测量装置的远程多参数水质测量方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，主控制器接收从用户终端发送的开始水质检测命令，该命令包含检测间隔距离，再进入步骤2，没有接收到开始水质检测命令则主控制器待机等待命令发送；

步骤2，主控制器通过控制水泵控制电路(6)使水泵(5)排出水箱(1)中的水，下水位开关(3)判断水箱(1)中的水是否已排完；如果排完则进入步骤3，否则重复步骤2直到水排完；

步骤3，主控制器判断接收到开始水质检测命令后是否是第一次进入步骤3，是则进入步骤4；否则主控制器通过UART通信接口接收定位模块输出的位置和时间，如果当前位置与上一次检测开始位置的水平距离大于开始水质检测命令包含的检测间隔距离，则保存当前位置和时间为检测开始位置和检测开始时间并进入步骤S4，否则重复步骤S3直到当前位置与上一次检测开始位置的水平距离大于检测间隔距离；

步骤4，主控制器通过控制其GPIO端口的输出使水泵5的电机正转将河流中的水抽到水箱（1）中，同时检测主控制器与上水位开关2对应的GPIO端口的输入的电平状态判断水箱（1）中的水是否已蓄满；如果水箱（1）中的水已蓄满则进入步骤S5，否则重复S4直到水箱（1）中的水蓄满；

步骤5，主控制器通过UART通信接口接收定位模块输出的位置和时间并保存为检测结束位置和检测结束时间；主控制器启动AD转换对电导率检测单元、PH值检测单元、溶解氧/温度检测单元的电压输出进行AD转换并换算成对应的电导率、PH值、溶解氧浓度、水温参数；NB-IoT通信模块（16）通过NB-IoT 无线网络通信方式将检测开始位置、检测开始时间、检测结束位置、检测结束时间、以及检测的电导率、PH值、溶解氧浓度、水温传输至云终端机；主控制器通过蓝牙通信方式将检测开始位置、检测开始时间、检测结束位置、检测结束时间、以及检测的电导率、PH值、溶解氧浓度、水温传输至手持设备；进入步骤S6；

步骤6，如果主控制器接收到来自用户终端的的停止水质检测命令，则控制器停止水质采样模块和水质分析模块工作，返回步骤S1并等待下一次的开始水质检测命令；否则进入步骤S2排空水箱中的水并进行新一次的水质检测。