專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在線濁度儀，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀。
背景技術(shù)：
一般，水中含有泥土、粉砂、微細(xì)有機(jī)物、無機(jī)物、浮游生物等懸浮物和膠體物都可 以使水質(zhì)變的渾濁而呈現(xiàn)出一定的濁度；而濁度是一種衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，自來水 廠及污水處理廠等場(chǎng)合的水都需要嚴(yán)格控制水的濁度。隨著人們對(duì)食品安全和環(huán)境保護(hù)越來越重視，公眾更加關(guān)注水濁度的監(jiān)測(cè)和測(cè) 量。通常，濁度儀的測(cè)量方法是濁度計(jì)發(fā)出光線，使之穿過一段樣品，并從與入射光呈90° 的方向上檢測(cè)有多少光被水中的顆粒物所散射；這種散射光測(cè)量方法稱作散射法。散射光濁度儀的設(shè)計(jì)依據(jù)瑞利理論和米氏定律，即頂=KN10,式中頂為散射光光 強(qiáng)，K為常數(shù)，N為單位體積內(nèi)顆粒數(shù)，IO為入射光光強(qiáng)。從上式中可知，在入射光光強(qiáng)IO 不變時(shí)，散射光信號(hào)頂與樣品中顆粒數(shù)N成正比。散射法的優(yōu)點(diǎn)在于只要保證光源和檢測(cè)元件的穩(wěn)定性就能得到很好的精度。國(guó)內(nèi)外在線濁度儀主要以散射測(cè)量方法為主，大部分還是使用白熾燈泡作為儀器 的光源，但燈泡因壽命短(國(guó)產(chǎn)的350小時(shí)，進(jìn)口的8000小時(shí))，所以需要經(jīng)常維護(hù)。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“The Internet of things”;顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，這有兩層意思第一，物聯(lián)網(wǎng)的核 心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò) 展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和通信。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展，幾乎融入到生活中的每個(gè)角落，隨時(shí)隨地可以通過電腦或者 手機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)把儀器接入互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候，儀器將發(fā)生重大的變革，人們不需要到現(xiàn)場(chǎng)查 看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，只要身邊有上網(wǎng)的設(shè)備就可以隨時(shí)隨地知道儀器的運(yùn)行情況。綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別需要一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，以 解決以上提到的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，解決上述現(xiàn)有技術(shù)的 缺陷，有效地提高測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，通過網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)隨地知道儀器的運(yùn)行情 況，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，十分實(shí)用。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，它包括一測(cè)量部分及一實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)顯示和報(bào)警并將數(shù)據(jù)顯示到網(wǎng)絡(luò)上的物聯(lián)網(wǎng)部分，所述測(cè)量部分與所述物聯(lián)網(wǎng)部分之間 RS232接口互相連接并串口數(shù)據(jù)互相傳輸聯(lián)通。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量部分包括一測(cè)試單元和一顯示及控制單元， 所述測(cè)試單元與所述顯示及控制單元之間通過串口數(shù)據(jù)互相傳輸聯(lián)通。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)試單元包括一檢測(cè)罐及設(shè)置在檢測(cè)罐底部的多 孔吸光板，在所述檢測(cè)罐的上端設(shè)置有光源，所述檢測(cè)罐的上部側(cè)面上分別設(shè)置有出水口 和出氣口，所述檢測(cè)罐的下部側(cè)面上設(shè)置有進(jìn)水口，在所述檢測(cè)罐的內(nèi)部對(duì)應(yīng)所述進(jìn)水口 的位置設(shè)置有消氣泡擋板，所述檢測(cè)罐的內(nèi)部在所述光源的光路上設(shè)置有感光元件，所述 感光元件連接有一 A/D測(cè)試電路，所述檢測(cè)罐的底部設(shè)置有排污口，所述檢測(cè)罐的底端設(shè) 置有可拆卸的透明玻璃窗口。進(jìn)一步，所述光源為L(zhǎng)ED激光光源。進(jìn)一步，所述感光元件為硅光電池。進(jìn)一步，所述測(cè)量單元的A/D測(cè)試電路包括I/V變換電路、放大電路、基準(zhǔn)電壓源 和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述感光元件的輸出端依次連接I/V變換電路、放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電 路，所述基準(zhǔn)電壓源與所述A/D轉(zhuǎn)換電路連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接所述顯示及 控制單元。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示及控制單元包括一單片機(jī)、顯示模塊和按鍵 模塊，所述顯示模塊和按鍵模塊與所述單片機(jī)連接，所述單片機(jī)上設(shè)置有串口數(shù)據(jù)接口與 所述A/D測(cè)試電路連接，所述單片機(jī)上設(shè)置有RS232接口與所述物聯(lián)網(wǎng)模塊相連接，所述單 片機(jī)上設(shè)置有SPI接口并連接有輸出電路。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述物聯(lián)網(wǎng)部分包括串口接收模塊、字符串分解模塊、 解碼模塊、數(shù)據(jù)合成模塊、比較報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、動(dòng)態(tài)IP解析模塊和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模 塊；所述串口接收模塊依次連接所述字符串分解模塊、所述解碼模塊、所述數(shù)據(jù)合成模塊、 所述比較報(bào)警模塊、所述動(dòng)態(tài)IP解析模塊和所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊，所述數(shù)據(jù)顯示模塊與所述 網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊連接。本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，測(cè)量部分的光源采用LED激光光源，有 效地提高測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性；物聯(lián)網(wǎng)部分通過網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)隨地知道儀器的運(yùn)行 情況，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，十分實(shí)用，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。本發(fā)明的特點(diǎn)可參閱本案圖式及以下較好實(shí)施方式的詳細(xì)說明而獲得清楚地了解。


圖1為本發(fā)明的測(cè)量部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的A/D測(cè)試電路的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明的顯示及控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)部分的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，它包括一測(cè)量部 分及一實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和報(bào)警并將數(shù)據(jù)顯示到網(wǎng)絡(luò)上的物聯(lián)網(wǎng)部分300，所述測(cè)量部分與所 述物聯(lián)網(wǎng)部分300之間RS232接口互相連接并串口數(shù)據(jù)互相傳輸聯(lián)通。
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所述測(cè)量部分包括一測(cè)試單元100和一顯示及控制單元200，所述測(cè)試單元100與 所述顯示及控制單元200之間通過串口數(shù)據(jù)互相傳輸聯(lián)通。測(cè)試單元100包括一檢測(cè)罐110及設(shè)置在檢測(cè)罐110底部的多孔吸光板120，在檢 測(cè)罐110的上端設(shè)置有光源130，檢測(cè)罐110的上部側(cè)面上分別設(shè)置有出水口 111和出氣口 112，檢測(cè)罐110的下部側(cè)面上設(shè)置有進(jìn)水口 113，在檢測(cè)罐110的內(nèi)部對(duì)應(yīng)進(jìn)水口 113的位 置設(shè)置有消氣泡擋板140，檢測(cè)罐110的內(nèi)部在光源130的光路上設(shè)置有感光元件150，感 光元件150連接有一 A/D測(cè)試電路160，檢測(cè)罐110的底部設(shè)置有排污口 114，檢測(cè)罐110 的底端設(shè)置有可拆卸的透明玻璃窗口 170。光源130的穩(wěn)定性直接影響測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。采用鹵素鎢燈為濁度儀 光源壽命只有幾百到幾千小時(shí)，而采用LED激光光源(氣體激光光源或者其他形式的激光 光源)，不但節(jié)能環(huán)保，而且壽命可以提高到10萬(wàn)小時(shí)。所以在本發(fā)明中，光源130為L(zhǎng)ED 激光光源。感光元件150為硅光電池。水從進(jìn)水口 113流進(jìn)進(jìn)檢測(cè)罐110，遇到消氣泡擋板140時(shí)，分成二路，氣泡分量 輕向上，由于消氣泡擋板140左右與檢測(cè)罐110緊密接觸，故水重只能向下，繞過消氣泡擋 板140進(jìn)入檢測(cè)室，當(dāng)水到達(dá)出水口 111時(shí)，自然排出，在檢測(cè)罐110內(nèi)形成一固定高度水平面。光源130的光線在檢測(cè)罐110中心從上至下射入水中，距離感光元件150前1CM， 并穿透透明玻璃窗口 170，到達(dá)多孔吸光板120，多孔吸光板120將光吸收。感光元件150將它前面ICM處的光照在水中的顆粒產(chǎn)生的散射光信號(hào)，送達(dá)測(cè)試 電路160，其散射光信號(hào)與水中的顆粒多少成正比。排污口 114可定時(shí)將沉在下部的污水排出。出氣口 112的位置高于出水口 111，萬(wàn)一進(jìn)水大大超過出水，可保不滿灌，保護(hù)了 光源130不被進(jìn)水。(參見圖1)A/D測(cè)試電路160包括I/V變換電路161、放大電路162、基準(zhǔn)電壓源163和A/D轉(zhuǎn) 換電路164，感光元件150的輸出端依次連接I/V變換電路161、放大電路162和A/D轉(zhuǎn)換 電路164，基準(zhǔn)電壓源163與A/D轉(zhuǎn)換電路164連接，A/D轉(zhuǎn)換電路164的輸出端連接所述 顯示及控制單元200。(參見圖2)如圖3所示，顯示及控制單元200包括一單片機(jī)210、顯示模塊220和按鍵模塊 230，顯示模塊220和按鍵模塊230與單片機(jī)210連接，單片機(jī)210上設(shè)置有串口數(shù)據(jù)接口 211與測(cè)試部分100連接，單片機(jī)210上設(shè)置有RS232接口 212與物聯(lián)網(wǎng)部分300相連接， 單片機(jī)210上設(shè)置有SPI接口 213并連接有輸出電路。如圖4所示，所述物聯(lián)網(wǎng)部分300包括串口接收模塊310、字符串分解模塊320、解 碼模塊330、數(shù)據(jù)合成模塊340、比較報(bào)警模塊350、數(shù)據(jù)顯示模塊360、動(dòng)態(tài)IP解析模塊370 和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊380 ；所述串口接收模塊310依次連接所述字符串分解模塊320、所述解碼 模塊330、所述數(shù)據(jù)合成模塊340、所述比較報(bào)警模塊350、所述動(dòng)態(tài)IP解析模塊370和所述 網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊380，所述數(shù)據(jù)顯示模塊360與所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊380連接。工作時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)部分300的串口接收模塊310與顯示及控制單元200的單片機(jī)210 的RS232接口 212連接，將接收到的加密字符串經(jīng)過字符分解模塊320分解成單個(gè)字符，單個(gè)字符經(jīng)過解碼模塊330解密成單個(gè)數(shù)據(jù)，單個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)合成模塊340合成為5位整 數(shù)，合成后的數(shù)據(jù)經(jīng)過比較報(bào)警模塊350判斷比較是否超出報(bào)警值，數(shù)據(jù)顯示模塊360將需 要顯示出來的數(shù)據(jù)顯示到屏幕上，動(dòng)態(tài)IP解析模塊370將電腦IP固定并由網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊 380將數(shù)據(jù)顯示到網(wǎng)頁(yè)上，完成物聯(lián)網(wǎng)部分300的整體功能。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，它包括一測(cè)量部分及一實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 顯示和報(bào)警并將數(shù)據(jù)顯示到網(wǎng)絡(luò)上的物聯(lián)網(wǎng)部分，所述測(cè)量部分與所述物聯(lián)網(wǎng)部分之間 RS232接口互相連接并串口數(shù)據(jù)互相傳輸聯(lián)通。
2.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，所述測(cè)量部分包 括一測(cè)試單元和一顯示及控制單元，所述測(cè)試單元與所述顯示及控制單元之間通過串口數(shù) 據(jù)互相傳輸聯(lián)通。
3.如權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，所述測(cè)試單元包 括一檢測(cè)罐及設(shè)置在檢測(cè)罐底部的多孔吸光板，在所述檢測(cè)罐的上端設(shè)置有光源，所述檢 測(cè)罐的上部側(cè)面上分別設(shè)置有出水口和出氣口，所述檢測(cè)罐的下部側(cè)面上設(shè)置有進(jìn)水口， 在所述檢測(cè)罐的內(nèi)部對(duì)應(yīng)所述進(jìn)水口的位置設(shè)置有消氣泡擋板，所述檢測(cè)罐的內(nèi)部在所述 光源的光路上設(shè)置有感光元件，所述感光元件連接有一 A/D測(cè)試電路，所述檢測(cè)罐的底部 設(shè)置有排污口，所述檢測(cè)罐的底端設(shè)置有可拆卸的透明玻璃窗口。
4.如權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，所述光源為L(zhǎng)ED激 光光源。
5.如權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，所述感光元件為 硅光電池。
6.如權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，所述測(cè)量單元的 A/D測(cè)試電路包括I/V變換電路、放大電路、基準(zhǔn)電壓源和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述感光元件的輸 出端依次連接I/V變換電路、放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，所述基準(zhǔn)電壓源與所述A/D轉(zhuǎn)換電 路連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接所述顯示及控制單元。
7.如權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，所述顯示及控制 單元包括一單片機(jī)、顯示模塊和按鍵模塊，所述顯示模塊和按鍵模塊與所述單片機(jī)連接，所 述單片機(jī)上設(shè)置有串口數(shù)據(jù)接口與所述A/D測(cè)試電路連接，所述單片機(jī)上設(shè)置有RS232接 口與所述物聯(lián)網(wǎng)模塊相連接，所述單片機(jī)上設(shè)置有SPI接口并連接有輸出電路。
8.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，其特征在于，所述物聯(lián)網(wǎng)部分 包括串口接收模塊、字符串分解模塊、解碼模塊、數(shù)據(jù)合成模塊、比較報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)顯示模 塊、動(dòng)態(tài)IP解析模塊和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊；所述串口接收模塊依次連接所述字符串分解模塊、 所述解碼模塊、所述數(shù)據(jù)合成模塊、所述比較報(bào)警模塊、所述動(dòng)態(tài)IP解析模塊和所述網(wǎng)絡(luò) 發(fā)布模塊，所述數(shù)據(jù)顯示模塊與所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模塊連接。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于公開一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的在線濁度儀，它包括一測(cè)量部分及一實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和報(bào)警并將數(shù)據(jù)顯示到網(wǎng)絡(luò)上的物聯(lián)網(wǎng)部分，所述測(cè)量部分與所述物聯(lián)網(wǎng)部分之間RS232接口互相連接并串口數(shù)據(jù)互相傳輸聯(lián)通；測(cè)量部分的光源采用LED激光光源，有效地提高測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性；物聯(lián)網(wǎng)部分通過網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)隨地知道儀器的運(yùn)行情況，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，十分實(shí)用，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
文檔編號(hào)G01N21/17GK102087206SQ20101059841
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者王志武, 賈福祿 申請(qǐng)人:上海海爭(zhēng)電子科技有限公司