本發明涉及物聯網技術,特別涉及一種有毒氣體和水質變化預警平臺系統。
背景技術:
隨著城市人口密度的增大以及城市規劃發展的現代化發展,對于城市內河流、湖泊的水質監控以及工廠區、港口倉庫的空氣質量的監控變得尤為重要。
目前現有技術的工廠、倉庫或大樓的安全監測通常是采用人工、半自動化和全自動化三種:人工監測往往是采用安全巡防員配備對講機采用定時定點的進行巡邏的方式對指定的地點和路線進行安全巡防,半自動化往往是采用攝像頭流媒體類的圖像采集系統或氣體、火災監測系統進行物聯網的集成并結合安全巡防員的巡邏以及工人的安全培訓進行管理,而全自動化安全監測以無人化工廠最為普遍,是采用物聯網的集成:其中光敏、熱敏、壓力、廣譜等傳感器和控制器的數量和種類都較多。
而上述三種安全監測的模式都各有利弊,人工方式存在監測不全面的情況、半自動化存在在一個場地中可能存在多個物聯網集成系統參雜其中,導致集成度不高和設備資源浪費;全自動化存在的是系統集成成本和維護成本都較高且存在安全隱患。
同時在我國環境監測系統的水樣采集、保存及待測污物的提取、分離、濃縮、定量測量等監測分析都亟待提高與加強,這對環保是十分重要的;另一方面,隨著生活水平的快速提高,生命的健康越來越受到重視,因此水的質量要求也越來越高。目前國家在環境保護方面,特別是對水質的要求,已經出臺比較系統的規范化的要求。
目前,國內外水質檢測技術基本能夠實現對水中多種元素的檢測,通常用的方法有:滴定法、離子選擇電極法、離子色譜法和光譜分析法。滴定法和離子選擇電極法已得到廣泛的應用,其優點是設備簡單、操作方便,但是,測定的結果大多依靠人工的經驗來判別,存在測試時間長、精度低,不便于室外操作等缺陷;離子色譜法常用的檢測手段有電導檢測器、紫外檢測器和安培檢測器,這些檢測方法雖能滿足一些監測的要求,但定性、定量手段單一,靈敏度較低。現如今,國外水質檢測技術基本能夠實現對水中多種元素的檢測,比如澳大利亞的電感耦合等離子體質譜儀(icp-ms)能夠在很短的時間內測出水中所含的幾十種元素,但是其體積大,價格十分昂貴(高達100多萬),且不能測定對人體危害較大的氰化物,所以不能夠推廣使用。國產的cod速測儀進行水質監測時用時長,易堵塞、故障率高、不能連續監測污水水質;ew-2100型干法污水cod在線監測系統響應時間快、能連續穩定運行,但體積大,價格高,不能達到較好的推廣使用。另外,現有的水質檢測儀大多僅能對處于靜止狀態的測量水樣進行水質檢測,因而功能單一,且檢測精度較低。
綜上,現有的水質檢測裝置都不同程度地存在體積大、價格高、檢測精度較低等缺陷和不足。因而,現如今缺少一種結構簡單、設計合理、使用操作簡便且檢測速度快、檢測精度高的便攜式光譜水質檢測裝置,能有效解決現有水質檢測裝置存在的體積大、價格高、檢測精度較低等問題。
針對這一問題,目前中國專利cn201320835548.9公開了一種便攜式光譜水質檢測裝置,包括由立方體箱體和箱蓋組成的便攜式機箱,立方體箱體內部左側放置有立方形殼體且其右側固定安裝有一個水槽,水槽后側壁上開有進水口和排水口,立方體箱體的后側壁右側安裝有進水口接頭和排水口接頭,進水口接頭通過進水管與被測試水樣的收集池相接,進水管上安裝有蠕動泵;水槽右側安裝有光電倍增管;立方形殼體內安裝有水質檢測儀,水質檢測儀包括數據處理器、光源、平面光柵單色儀、聚光透鏡、步進電機和與光電倍增管相接的信號放大器。上述設計雖結構簡單、設計合理、價格低且便于攜帶、使用操作簡便、使用效果好,能解決現有水質檢測裝置存在的體積大、價格高、檢測精度較低等問題。
但目前現有技術的水質檢測裝置存在很大問題是除了工業污水源處為了加強監管會建立智能物聯網水質監測系統,由于水質檢測系統的建立成本較高,所以其他的城市內河流和人工湖往往需要監測人員到水質現場進行檢測,這樣使得導致污染已經產生后監測人員才到現場進行檢測,不能做到提前的預防和及時的預警,這是現有技術中水質檢測的很大問題。
綜上所述可以看出,目前現有技術中城市的水質監測和空氣質量監測要從源頭抓起、防范未然,但就目前而言該技術仍有待提高。
技術實現要素:
針對現有技術中的上述不足,本發明提供一種系統搭建簡單、成本較低、預警效果好且大大降低人工監測成本的有毒氣體和水質變化預警平臺系統。
為實現以上技術目的,本發明的技術方案是:一種有毒氣體和水質變化預警平臺系統,包括服務器、信號發射基站、云服務器、pc端、移動手持終端、新型有毒氣體檢測與報警裝置和新型智能水質檢測裝置;所述pc端和移動手持終端與服務器連接,所述服務器還與信號發射基站和云服務器連接,所述新型有毒氣體檢測與報警裝置和新型智能水質檢測裝置分別與信號發射基站連接;
所述新型有毒氣體檢測與報警裝置,包括裝置本體、處理器模塊、接口模塊、有毒氣體檢測模塊、報警模塊和電源模塊,所述處理器模塊、接口模塊、有毒氣體檢測模塊、報警模塊和電源模塊位于裝置本體中、電源模塊與處理器模塊連接,所述接口模塊、有毒氣體檢測模塊和報警模塊均分別與處理器模塊連接,還包括有毒氣體檢測模塊二、光敏開關、指紋識別模塊和對講模塊,所述有毒氣體檢測模塊二、光敏開關和處理器模塊依次連接,所述指紋識別模塊和對講模塊也分別與處理器模塊連接;
所述新型智能水質檢測裝置,包括空心金屬殼體、空心金屬探頭、金屬防撞網、傳感器模塊、處理器模塊二、gps模塊、g通信模塊和電源模塊;所述空心金屬探頭一端開口且與金屬防撞網連接,所述傳感器模塊安裝在空心金屬探頭中,所述空心金屬探頭與空心金屬殼體通過密封墊圈螺接,所述處理器模塊二、gps模塊、g通信模塊和電源模塊二位于空心金屬殼體中,所述gps模塊、g通信模塊和電源模塊二均與處理器模塊二連接,所述傳感器模塊也穿過空心金屬探頭的金屬壁與處理器模塊二連接,所述所述傳感器模塊包括ph計、電導率測定儀、分光光度計和溫度傳感器。
作為優選,所述接口模塊包括閃存接口模塊、rs串口模塊、rs串口模塊和rs串口模塊。
作為優選,還包括g通訊模塊二,所述g通訊模塊二與電源模塊連接。
作為優選,所述裝置本體上設有用于固定的卡槽。
作為優選,所述裝置本體由透明亞克力樹脂制成。
作為優選,還包括led照明模塊,所述led照明模塊設在裝置本體內且與光敏開關連接。
作為優選,所述金屬防撞網為半球形且與空心金屬探頭為一體成型結構。
作為優選,所述空心金屬殼體、空心金屬探頭和金屬防撞網上均涂設有防銹涂層。
作為優選,還包括led照明模塊二,所述led照明模塊二安裝在空心金屬探頭中且也與處理器模塊二連接。
作為優選,還包括用于加裝在空心金屬殼體的固定件,所述固定件包括固定部和連接部,所述連接部與空心金屬殼體卡接。
從以上描述可以看出,本發明具備以下優點:本發明的有毒氣體和水質變化預警平臺系統通過新型有毒氣體檢測與報警裝置和新型智能水質檢測裝置的4g模塊與信號發射基站進行通訊,從而使得城市內的指定地點的水質和有毒氣體污染物的數據可以及時的發送到服務器上供pc端和移動手持端進行查閱和調取,同時云服務器可以對服務器上的數據進行備份,以供未來追責時可以查閱到原始數據,再者整個系統的架構中新型有毒氣體檢測與報警裝置和新型智能水質檢測裝置在安裝時極其簡單,使用也非常方便,并且完全可以實時檢測預警,對于整個區級、市級甚至省級的安全監測都可以很快很方便的搭建起來。
附圖說明
圖1為本發明的有毒氣體和水質變化預警平臺系統的系統結構圖。
圖2為本發明的新型有毒氣體檢測與報警裝置的前方視角結構圖。
圖3為本發明的新型有毒氣體檢測與報警裝置的后方視角結構圖。
圖4為本發明的新型有毒氣體檢測與報警裝置的框圖。
圖5為本發明的新型智能水質檢測裝置的結構示意圖
圖6為本發明的新型智能水質檢測裝置的框圖。
圖7為本發明的新型智能水質檢測裝置與固定件的裝配示意圖。
附圖說明:1、服務器,2、信號發射基站,3、云服務器,4、pc端,5、移動手持終端,6、新型有毒氣體檢測與報警裝置,7、新型智能水質檢測裝置,61、裝置本體,62、處理器模塊,63、接口模塊,631、閃存接口模塊,632、rs485串口模塊,633、rs422串口模塊,634、rs232串口模塊,64、有毒氣體檢測模塊,65、報警模塊,66、電源模塊,67、有毒氣體檢測模塊二,68、光敏開關,69、指紋識別模塊,610、對講模塊,611、4g通訊模塊二,612、卡槽,613、led照明模塊,71、空心金屬殼體,72、空心金屬探頭,73、金屬防撞網、74、傳感器模塊,741、ph計,742、電導率測定儀,743、分光光度計,744、溫度傳感器,75、處理器模塊二,76、gps模塊,77、4g通信模塊,78、電源模塊二,79、led照明模塊二,710、固定件,7101、固定部,7102、連接部。
具體實施方式
結合圖所示,一種有毒氣體和水質變化預警平臺系統,包括服務器1、信號發射基站2、云服務器3、pc端4、移動手持終端5、新型有毒氣體檢測與報警裝置6和新型智能水質檢測裝置7;所述pc端4和移動手持終端5與服務器1連接,所述服務器1還與信號發射基站2和云服務器3連接,所述新型有毒氣體檢測與報警裝置6和新型智能水質檢測裝置7分別與信號發射基站2連接;
所述新型有毒氣體檢測與報警裝置6,包括裝置本體61、處理器模塊62、接口模塊63、有毒氣體檢測模塊64、報警模塊65和電源模塊66,所述處理器模塊62、接口模塊63、有毒氣體檢測模塊64、報警模塊65和電源模塊66位于裝置本體61中、電源模塊66與處理器模塊62連接,所述接口模塊63、有毒氣體檢測模塊64和報警模塊65均分別與處理器模塊62連接,還包括有毒氣體檢測模塊二67、光敏開關68、指紋識別模塊69和對講模塊610,所述有毒氣體檢測模塊二67、光敏開關68和處理器模塊62依次連接,所述指紋識別模塊69和對講模塊610也分別與處理器模塊62連接;
所述新型智能水質檢測裝置7,包括空心金屬殼體71、空心金屬探頭72、金屬防撞網73、傳感器模塊74、處理器模塊二75、gps模塊76、4g通信模塊77和電源模塊78;所述空心金屬探頭72一端開口且與金屬防撞網73連接,所述傳感器模塊74安裝在空心金屬探頭72中,所述空心金屬探頭72與空心金屬殼體71通過密封墊圈螺接,所述處理器模塊二75、gps模塊76、4g通信模塊77和電源模塊二78位于空心金屬殼體71中,所述gps模塊76、4g通信模塊77和電源模塊二78均與處理器模塊二75連接,所述傳感器模塊74也穿過空心金屬探頭72的金屬壁與處理器模塊二75連接,所述所述傳感器模塊74包括ph計741、電導率測定儀742、分光光度計743和溫度傳感器744。
所述接口模塊63包括閃存接口模塊631、rs485串口模塊632、rs422串口模塊633和rs232串口模塊634。
還包括4g通訊模塊二611,所述4g通訊模塊二611與電源模塊66連接。
所述裝置本體61上設有用于固定的卡槽612。
所述裝置本體61由透明亞克力樹脂制成。
還包括led照明模塊613,所述led照明模塊613設在裝置本體61內且與光敏開關68連接。
所述金屬防撞網73為半球形且與空心金屬探頭72為一體成型結構。
所述空心金屬殼體71、空心金屬探頭72和金屬防撞網73上均涂設有防銹涂層。
還包括led照明模塊二79,所述led照明模塊二79安裝在空心金屬探頭72中且也與處理器模塊二75連接。
還包括用于加裝在空心金屬殼體71的固定件710,所述固定件710包括固定部7101和連接部7102,所述連接部7102與空心金屬殼體71卡接。
在具體實施時,整個新型有毒氣體檢測與報警裝置在實施時,先在墻體上直接安裝自攻螺絲或掛扣,再將裝置本體1上通過卡槽12掛在墻壁上,若該工廠或車間內本身具有物聯網系統集成的架構,則可以通過在原有的物聯網系統中進行走線或接口引出,直接通過接口模塊中的rs485串口模塊、rs422串口模塊和rs232串口模塊與原先的物聯網系統上的數據傳輸連接,從而實現在原先的物聯網系統上進行功能嫁接,若原先的工廠或車間中并無現有的物聯網系統,則仍可以通過接口模塊中的rs485串口模塊、rs422串口模塊和rs232串口模塊與外部走線進行連接,也可以通過接口模塊中的閃存接口模塊上直接插上閃存,從而實現將新型有毒氣體檢測與報警裝置中的測量數據進行保存備份。
再者,該裝置本體中集成有兩個有毒氣體檢測模塊:有毒氣體檢測模塊和有毒氣體檢測模塊二,這兩個有毒氣體檢測模塊的測量靈敏度不同,有毒氣體檢測模塊二的靈敏度高于有毒氣體檢測模塊的靈敏度,且將有毒氣體檢測模塊二與光敏開關串聯,從而當工廠或車間內的環境處于黑暗中時,為進一步保證其氣體監測的穩定性和保障性,使得兩個有毒氣體檢測模塊可以同時對空氣質量進行監控。
再者,為了便于安全巡防員的巡防,本發明的裝置本體1采用的透明亞克力樹脂制成,并在其內設置有led照明模塊可以使得安全巡防員在巡邏時不再需要手電筒類照明設備,且照明模塊還可以為了節能進一步設置成聲控模式,同時利用指紋識別模塊和對講模塊從而實現巡邏時即便沒有對講機也可以實時對講通話進而報告情況。
整個新型智能水質檢測裝置在實施時,先將包括ph計、電導率測定儀、分光光度計43和溫度傳感器的傳感器模塊安裝在空心金屬探頭,空心探頭的一端打孔將傳感器的電線穿過該孔再通過防水膠填充從而保持密封,再將金屬防撞網安裝在空心金屬探頭上,一般為了保證牢固性通常會直接采用焊接的方式形成一體成型結構,再將傳感器模塊與處理器模塊進行連接,并將處理器模塊、gps模塊、4g通信模塊和電源模塊放入空心金屬殼體中,空心探頭再穿過密封墊圈后與空心金屬殼體通過螺接的方式保持密封連接,由于整個空心金屬殼體、空心金屬探頭和金屬防撞網都是金屬制成且表面設有防銹涂層,可以直接將新型智能水質檢測裝置直接扔在水底即可,若遇到了水流情況復雜或要求新型智能水質檢測裝置的測量位置固定時,則可以通過固定件的連接部穿過空心金屬殼體從而使得相互之間卡接,再將固定部穿過其他固定件(例如桿子)并插入河底,從而實現不同水深的水質監測。
同時整個設計在使用時可以通過4g通信模塊定時發送傳感器模塊接受到并經過處理器模塊分析后的數據及其水質結果,同時通過內部的編程設計還可以通過4g通信模塊發送該新型智能水質檢測裝置的電量和模塊是否有損壞的情況。
同時采用的傳感器模塊包括ph計、電導率測定儀、分光光度計和溫度傳感器,可以對待測水質的ph、電導率、光譜值以及水溫進行檢測,從而實現對待測水質的全面監測,并且當某一參數出現大幅不正常波動時,就可以通過處理器模塊進行報警,再通過4g通信模塊將報警信息發出,從而實現污染發現及時和防范于未然的效果。
并且還可以通過編輯指定的命令與新型智能水質檢測裝置進行通訊,從而使之發送gps定位信息并打開led照明模塊便于新型智能水質檢測裝置打撈回收,防止長時間的使用后電源模塊的出現泄漏污染水源。
而有毒氣體和水質變化預警平臺系統通過新型有毒氣體檢測與報警裝置和新型智能水質檢測裝置的4g模塊與信號發射基站進行通訊,從而使得城市內的指定地點的水質和有毒氣體污染物的數據可以及時的發送到服務器上供pc端和移動手持端進行查閱和調取,同時云服務器可以對服務器上的數據進行備份,以供未來追責時可以查閱到原始數據,再者整個系統的架構中新型有毒氣體檢測與報警裝置和新型智能水質檢測裝置在安裝時極其簡單,使用也非常方便,并且完全可以實時檢測預警,對于整個區級、市級甚至省級的安全監測都可以很快很方便的搭建起來。
同時整個有毒氣體和水質變化預警平臺系統
以上對本發明及其實施方式進行了描述,該描述沒有限制性,附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一,實際的結構并不局限于此。總而言之如果本領域的普通技術人員受其啟示,在不脫離本發明創造宗旨的情況下,不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例,均應屬于本發明的保護范圍。