[发明专利]一种基于物联网的水环境监测装置

说明书

本发明公开了一种基于物联网的水环境监测装置，包括幅值监测电路、频率转换电路、频率监测电路和控制预警电路，运用电容C3的充电电压来检测水环境监测信号的幅值，运用运放器AR4‑AR5监测水环境监测信号幅值的改变值，运用频率传感器J1将水环境监测信号的频率转换为对应的直流电压值，运用运放器AR7‑AR10将频率传感器J1的输出先后与标准电压值下限1、标准电压值上限1、标准电压值下限2、标准电压值上限2进行比较，监测水环境监测信号频率的改变值，在水环境监测信号受到干扰的强度足以改变其幅值与频率特征时采用红色发光二极管D3发出红光警告，提醒水环境监测中心核实水环境监测信号的准确度，防止对多项水样指标数据进行分析时得到错误的分析结果。

技术领域

本发明涉及监测技术领域，特别是涉及一种基于物联网的水环境监测装置。

背景技术

水环境监测是了解和掌握流域水环境质量及水污染源排放的主要途径和手段，其结果是水体污染控制和环境管理决策的重要依据之一，基于物联网的水环境监测系统是集传感器、通信、计算机应用、地理信息系统等为一体的技术，自动化水环境监测通常运用网络技术监理覆盖全国的水资源监测站点，以不同流域地区为监测单元，定时定量利用传感器等探测设备检测流域水样中的流量、流速、水位、浊度、PH值、电导率、重金属、微生物等指标，将水样的指标数据调制为水环境监测信号，并通过无线通信传输至水环境监测信号接收器，水环境监测信号接收器将接收到的水环境监测信号传输至水环境监测信号解调器解调，还原出水样指标数据传输至水环境监测中心，以便对多项水样指标数据进行分析；

然而，当处于雷雨、闪电天气，由于雷电的强度非常大，所以即使远离雷电区，其干扰场强相当可观，遥远的雷电产生的干扰是波动的，而临近的雷电干扰则是脉冲型的，波动型干扰会使水环境监测信号的波形产生剧烈的晃动和产生能量强大的众多杂波，脉冲型干扰会使水环境监测信号的波形产生明显的脉冲毛刺，如产生异常高电平信号、异常低电平信号，还将使水环境监测信号的频率发生突变，这些强电磁干扰足以使水环境监测信号在无线传输过程中改变其幅值和频率特征，从而使水环境监测信号解调器无法解调，更不能还原出原来的水样指标数据；

当周围环境中存在如大型核电站、广播、导航、雷达这些发射功率高、电磁能量大的设备时，由于广播电视信号的发射功率达数十千瓦，远程脉冲雷达的发射功率可达数十兆瓦以上，且其发射还会产生谐振发射、寄生发射，将占有非常宽的频带或离散频谱，这些电磁干扰的出现易与水环境监测信号产生互调干扰，而互调干扰足以改变部分水环境监测信号的频率，从而使水环境监测信号解调器不能准确地全部还原出水样指标数据；

而水环境监测信号解调器还原出的水样指标数据出错，水环境监测中心对多项水样指标数据进行分析时将得到错误的分析结果，从而做出错误的水环境管理决策。

发明内容

针对上述情况，本发明之目的在于提供一种基于物联网的水环境监测装置，能够在水环境监测信号受到干扰的强度足以改变其幅值与频率特征时发出警告，提醒水环境监测中心核实水环境监测信号的准确度，防止对多项水样指标数据进行分析时得到错误的分析结果。

其解决的技术方案是，包括探测设备、水环境监测信号调制发射器、水环境监测信号接收器、监测预警模块、水环境监测中心，所述探测设备定时定量地检测流域水样的水质指标，得到水样指标数据，所述水环境监测信号调制发射器将水样指标数据进行2FSK调制，得到水环境监测信号，并发射至水环境监测信号接收器，监测预警模块采样水环境监测信号接收器接收到的水环境监测信号，进行幅值监测、频率监测，若水环境监测信号的幅值和频率产生严重失真，发出红光警告，提醒水环境监测中心核实水环境监测信号的准确度，所述监测预警模块包括幅值监测电路、频率转换电路、频率监测电路和控制预警电路；