專利名稱：無線多參數(shù)在線環(huán)境監(jiān)控裝置的制作方法
無線多參數(shù)在線環(huán)境監(jiān)控裝置背景技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點組成的無線信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，在軍事、工 業(yè)、環(huán)境、生活等諸多領(lǐng)域具有廣泛的用途，是目前國內(nèi)外研究開發(fā)的熱點之一， 對國民經(jīng)濟發(fā)展和國防建設(shè)都具有重要意義。技術(shù)領(lǐng)域典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由眾多傳感器節(jié)點和一個或多個信息收集節(jié)點組成。 傳感器節(jié)點通過傳感器，采集所需的信息，并無線發(fā)射出去；無線發(fā)射的信息一 般需經(jīng)過多個傳感器節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)，即以多跳的傳輸方式，到達信息收集節(jié)點；在 網(wǎng)絡(luò)中，相似的信息還將被合并、融合，以減少網(wǎng)絡(luò)的負荷。與自組織(Ad Hoc)網(wǎng)絡(luò)類似，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般沒有固定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 可以根據(jù)需要，隨意布置傳感器節(jié)點，然后由傳感器節(jié)點自行組成網(wǎng)絡(luò)。但與典 型的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)量更大，節(jié)點的成本和功耗的要求更嚴格，節(jié)點的移動性一般較小。在國外，由于軍事應(yīng)用等的需要，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)近年來發(fā)展較快，在傳感 器、無線通信、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計、信息處理數(shù)據(jù)庫等方面，都取得了較大發(fā)展，構(gòu) 建了不少無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)，并擴展到其它各個領(lǐng)域，逐步走向?qū)嶋H應(yīng)用。在國內(nèi)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也得到了廣泛關(guān)注和深入研究，在國家863計劃等的支 持下，國內(nèi)很多高校和研究機構(gòu)都進行了有關(guān)研究，取得了豐富的研究成果。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與應(yīng)用的相關(guān)性非常密切，一般需要針對不同的應(yīng)用 進行設(shè)計和優(yōu)化，任何解決方案都難以滿足所有的應(yīng)用需求。因此，無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)的研究內(nèi)容非常豐富，研究空間很大。國內(nèi)的應(yīng)用環(huán)境一般與國外的應(yīng)用環(huán) 境不盡相同，不能完全照搬國外的解決方案。特別是對關(guān)系國計民生的重要應(yīng)用， 只有通過自主研發(fā)，才能獲得最優(yōu)的解決方案和自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域是水質(zhì)監(jiān)測。目前，國內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測方面 一般仍沿用傳統(tǒng)的方法，即通過設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測站，對水質(zhì)進行定點采樣和實驗室 分析，覆蓋面有限，需要大量人力的介入，并且數(shù)據(jù)獲取、分析的實時性不高。 使用大規(guī)模水質(zhì)監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)λ|(zhì)進行全面、實時的自動監(jiān)測和 分析，對水體質(zhì)量狀況進行科學(xué)的整體評價和預(yù)測，對水環(huán)境保護和治理，以及 國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的意義。特別地，在大面積湖泊中藍藻水華的實時監(jiān)測與預(yù)警方面，應(yīng)用無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)，能夠全面、顯著提高監(jiān)控的準確性、科學(xué)性與有效性。通過各種傳感器， 能夠采集到湖泊中各種與藍藻生長和爆發(fā)有關(guān)的化學(xué)元素和環(huán)境參數(shù)等的變化， 以及湖泊的各個區(qū)域的不同情況；通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)⑦@些信息通過無 線的方式，實時、準確地傳輸?shù)叫畔⑹占?jié)點進行分析，無需人工的干預(yù)；而信 息收集節(jié)點的信息分析系統(tǒng)，能夠?qū)κ占降暮Ａ啃畔⑦M行實時分析和處理，實 現(xiàn)藍藻水華預(yù)警，為藍藻控制決策提供科學(xué)依據(jù)。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明針對目前的環(huán)境檢測的需求，提供一種無線多參數(shù)在線 環(huán)境監(jiān)控裝置，為大面積環(huán)境監(jiān)控(土壤、水、大氣)提供系統(tǒng)設(shè)計和實施的方 法。技術(shù)方案本發(fā)明的無線多參數(shù)在線環(huán)境監(jiān)控裝置中，流動注射采樣電路 的輸出端分別接第一電化學(xué)傳感信號電路、溫度/光學(xué)傳感信號電路的輸入端， 電化學(xué)傳感信號電路、第一采樣控制與保持電路、第一 A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路順序 串聯(lián)連接，溫度/光學(xué)傳感信號電路、第二采樣控制與保持電路、第二A/D數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換器順序串聯(lián)連接，第一A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路、第二 A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的輸出端 分別接單片機處理器的輸入端，單片機處理器、無線數(shù)據(jù)傳輸電路、無線數(shù)據(jù)接 受電路、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理電路。電化學(xué)電極在單片機處理器提供各種電壓掃描模式給電極，于是電極的信號 通過跟隨器輸出數(shù)據(jù)采樣保持模塊，數(shù)據(jù)采樣保持模塊的數(shù)據(jù)連接到A/D采集板 的輸入端(可以采用通用的21位的數(shù)據(jù)采集模塊)，為了完成通道的選擇，可以 在采集模塊進入單片機輸入前加入數(shù)據(jù)緩沖模塊。同樣的方法，溫度傳感器的數(shù) 據(jù)也采集到數(shù)據(jù)采集模塊。單片機完成數(shù)據(jù)的掃描和采集后，經(jīng)過處理，轉(zhuǎn)換成
相應(yīng)的濃度和溫度數(shù)據(jù)并按照無線傳輸模塊的協(xié)議進入數(shù)據(jù)傳輸?shù)木彌_模塊，通 過接受總控終端給數(shù)據(jù)發(fā)送模塊提出發(fā)送需求，發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)打包發(fā)送。同時， 數(shù)據(jù)接送模塊按協(xié)議的格式將數(shù)據(jù)接受，并輸出到總控軟件的文件輸入單元，通 過總控顯示，將接受的數(shù)據(jù)顯示在總控界面上。傳感器測定環(huán)境中的多組分，并 通過無線傳輸?shù)綍鄯?wù)器，構(gòu)成環(huán)境監(jiān)控的信息系統(tǒng)。有益效果本發(fā)明中，針對所需實現(xiàn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點數(shù)量大、 總體數(shù)據(jù)量大、但每個節(jié)點每次發(fā)送數(shù)據(jù)量較小的特點，提出在分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 中、用偽隨機接入的機制代替常用的RTS/CTS機制，避免RTS/CTS幀本身的碰撞 所帶來的網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，提高網(wǎng)絡(luò)能量利用效率。并在此框架之下，研究MAC 層協(xié)議的公平性問題、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證機制與實現(xiàn)方法、與物理層和網(wǎng)絡(luò) 層的聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計、以及協(xié)議的高效實現(xiàn)技術(shù)。需要重點解決的問題是設(shè)計高效 的節(jié)點休眠機制，既降低節(jié)點的能量消耗，又不顯著影響網(wǎng)絡(luò)功能的實現(xiàn)。解決 的途徑是在偽隨機接入中，設(shè)計有效的分布式資源預(yù)留機制，使得各節(jié)點能夠有 序地利用網(wǎng)絡(luò)資源。本發(fā)明中，針對網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、分布廣、節(jié)點功能多樣(網(wǎng)絡(luò)中包含為采集不 同信息而設(shè)置的不同節(jié)點)等特點，采用分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置少量功能較 強的路由輔助節(jié)點，在網(wǎng)絡(luò)中引入一定的層次與確定信息，提高路由協(xié)議的實現(xiàn) 效率。在現(xiàn)有比較成熟的檢測技術(shù)基礎(chǔ)上，通過將多個傳感器集成，開發(fā)低成本、 可廢棄、甚至可生物降解的低成本傳感器陣列，滿足大面積國土水資源的實時監(jiān) 測。


圖l是無線多通道環(huán)境監(jiān)控裝置框圖，圖2是無線多通道在線環(huán)境監(jiān)控裝置的設(shè)計框圖，圖3是電化學(xué)傳感信號電路原理圖，圖4是ra監(jiān)測電化學(xué)主板設(shè)計電路圖-A，圖5是PH監(jiān)測電化學(xué)主板設(shè)計電路圖-B，以上的圖中有流動注射采樣電路l、電化學(xué)傳感信號電路2、第一采樣控 制與保持電路3、第一A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路4、單片機處理器5、溫度/光學(xué)傳感信號 電路6、第二采樣控制與保持電路7、第二A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器8、無線數(shù)據(jù)傳輸電 路9、無線數(shù)據(jù)接受電路IO、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理電路ll。
具體實施方式
本發(fā)明的無線多通道電化學(xué)在線環(huán)境監(jiān)控裝置，其組成有多通道的多組分電 化學(xué)傳感器模塊、光學(xué)傳感器模塊、無線傳輸模塊等幾部分構(gòu)成。傳感器包括環(huán) 境水溶液水質(zhì)氮、磷、氯、溶解氧含量快速測量裝置。該裝置擬采用基于的離子 選擇性電極為傳感器和采用基于流動注射分析系統(tǒng)(FIA)的微流控系統(tǒng)來實現(xiàn)流 體傳輸控制。利用離子選擇性電極為工作電極，結(jié)合參考電極以及輔助電極構(gòu)建 一個三電極電化學(xué)分析系統(tǒng)，并采用循環(huán)伏安法進行電化學(xué)分析。光學(xué)傳感器模 塊采用數(shù)字攝像測量葉綠素和光纖渾濁度指標。一、傳感器的設(shè)計1、集成式傳感器陣列目前市場可以獲得的綜合水質(zhì)分析儀多為較大型的系統(tǒng)。目前達到國家標準 的水質(zhì)在線檢測方法有很多種，這些方法同傳統(tǒng)檢測方法相比具有低成本、全自 動、實時等優(yōu)點，但這類大型儀器成本很高，不適合大面積多位點監(jiān)測。在現(xiàn)有比較成熟的檢測技術(shù)基礎(chǔ)上，通過將多個傳感器集成，開發(fā)低成本、 可廢棄、甚至可生物降解的低成本傳感器陣列，滿足大面積國土水資源的實時監(jiān) 測。這些傳感器均可以集成到可生物降解材料的基片上，形成無廢棄物的遠程檢 測網(wǎng)絡(luò)。傳感器將微流體技術(shù)同傳感技術(shù)結(jié)合，采用高靈敏電流、電勢測量電路， 達到在微升體積液體范圍內(nèi)測量上述水質(zhì)指標，檢測系統(tǒng)集成到芯片尺寸，利用 現(xiàn)有片上實驗室技術(shù)，形成微量液體高靈敏檢測。高錳酸鉀、C0D、 B0D、 NH3-N、 總氮、總磷等檢測精度達到國家一類水標準。傳感器采用低功耗技術(shù)，傳感單元 功耗低于2瓦。傳感器得到的多項分析信號通過放大、數(shù)字化、存儲，可以傳送 到通信模塊進行遠程傳送，2、分布式傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與優(yōu)化科學(xué)地設(shè)計傳感網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，可以較低的成本得到最大的信息。在整個太湖 流域的基礎(chǔ)上，考慮水文、地理，如面積、流速、水力停留時間、容積、水深和
岸線系數(shù)等因素的情況，借助適當?shù)睦碚撆c技術(shù)合理地安排傳感器的布局對本項 目的成功具有重要意義。
3、傳感器驅(qū)動系統(tǒng)該系統(tǒng)提供與集成式傳感器陣列和無線傳輸系統(tǒng)的接口，具有自檢、提供驅(qū) 動電源、D/A、 A/D轉(zhuǎn)換的功能，是傳感系統(tǒng)的管理核心，能夠?qū)π畔⒌牟杉?傳輸進行控制。并使傳感系統(tǒng)具有良好的擴展性與可維護性。
4、傳感新技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用水體污染與富營養(yǎng)化是一個復(fù)雜的問題，涉及多種多樣的化學(xué)與生物物質(zhì)。 除了一些常規(guī)的檢測項目外，開發(fā)適合于一些特征性或指標性的物質(zhì)或參量的現(xiàn) 場自動監(jiān)測技術(shù)也十分必要。例如1)持久性環(huán)境污染物(POPs)的檢測根 據(jù)二惡英類化合物及其他有機氯類、有機氮和磷類環(huán)境污染物等的致毒作用機 制，構(gòu)建基于功能納米材料的相關(guān)環(huán)境污染物檢測器件和生物芯片；2)富營養(yǎng) 化水體及藍藻生長相關(guān)因子傳感技術(shù)藻類水華出現(xiàn)的速度非?？?，這使得表觀現(xiàn)象上看是瞬時的"爆發(fā)"，但是經(jīng)過數(shù)十年的研究，目前的觀點認為它并不是 在短時間內(nèi)以極快的速度生長所致，而是藻類生物量在水體中的一個逐漸發(fā)展與 形成的過程，引起爆發(fā)的前提是水體中已經(jīng)存在較大的藻類生物量，只是在環(huán)境 適宜條件下，在較短的時間內(nèi)形成"水華"，引起爆發(fā)。目前多數(shù)研究認同藍藻 水華的形成一般是由藍藻本身的生理特點以及溫度、光照、營養(yǎng)鹽、其它生物等 諸多環(huán)境因素所引發(fā)的，但尚不明確誘導(dǎo)水華的主導(dǎo)因子，因此需要發(fā)展與水華 消長相關(guān)的因子傳感技術(shù)，從多角度進行監(jiān)測，并對各因素的聯(lián)合作用進行分析二、大容量、大范圍現(xiàn)場監(jiān)測信息的實時快速傳輸網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)；傳感器系統(tǒng)采集到的信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到信息收集節(jié)點的服務(wù) 器，進行信息的處理與應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與應(yīng)用密切相關(guān)，在本項目 中，需要實現(xiàn)廣域、多節(jié)點、較長單跳通信距離的實時信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，將主要從物理層無線通信技術(shù)、媒體接入控制(MAC)層和網(wǎng)絡(luò)層進行研究、設(shè)計與實現(xiàn)。
1、 物理層無線通信技術(shù)目前，用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層無線通信技術(shù)已較為成熟，Chipcon和 ADI等公司都已推出無線傳輸距離數(shù)百米、無線信息傳輸速率數(shù)百Kbps的商用 芯片，能夠滿足大多數(shù)低成本、低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點的位置信息非常重要， 一般情況下，傳感器 采集到的信息必須與位置信息相結(jié)合，才有使用價值。本項目中，將主要在無線 通信定位技術(shù)方面進行深入的研究。實現(xiàn)方法之一是采用全球定位系統(tǒng)(GPS) 進行定位，但由于成本、功耗等的限制，還只能在部分節(jié)點上實現(xiàn)。本項目中， 將研究基于超寬帶(UWB)技術(shù)的測距和定位技術(shù)。傳統(tǒng)的UWB技術(shù)一般應(yīng)用于 短距離無線通信，但本項目中，將研究改進的基帶脈沖UWB無線通信技術(shù)，能夠 達到較大的無線通信距離、并具有較高的測距精度。在定位技術(shù)方面，還將研究 基于多維尺度擴展(MDS)的全局優(yōu)化定位算法，在已有的MDS算法基礎(chǔ)上，針 對錨節(jié)點分布不均勻、測距誤差較大等情況進行改進，并研究測距信息的高效傳 輸方式，以方便在服務(wù)器進行集中處理、獲得定位結(jié)果。2、 MAC層協(xié)議設(shè)計MAC層協(xié)議所要解決的問題是如何在單跳范圍內(nèi)，在多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間共享 無線資源。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，因為節(jié)點一般用電池供電，能量非常有限，所 以提高能量利用效率、降低能量消耗成為MAC層協(xié)議設(shè)計的首要優(yōu)化目標之一?，F(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議一般采用時分復(fù)用(TDMA)的方式在多個 節(jié)點之間分配資源，即不同的節(jié)點在不同的時隙中發(fā)送信息，并通過請求發(fā)送/ 清除發(fā)送(RTS/CTS)機制進行時隙的預(yù)留，避免沖突和碰撞?？梢圆捎弥行目刂剖胶头植际絻煞N網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中分布式結(jié)構(gòu)無需固定的網(wǎng) 絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和中心控制節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)功能分布在各個節(jié)點中實現(xiàn)，較適用于無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)。本項目中，針對所需實現(xiàn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點數(shù)量大、總體數(shù)據(jù)量大、 但每個節(jié)點每次發(fā)送數(shù)據(jù)量較小的特點，提出在分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中、用偽隨機接 入的機制代替常用的RTS/CTS機制，避免RTS/CTS幀本身的碰撞所帶來的網(wǎng)絡(luò)資 源的消耗，提高網(wǎng)絡(luò)能量利用效率。并在此框架之下，研究MAC層協(xié)議的公平性 問題、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證機制與實現(xiàn)方法、與物理層和網(wǎng)絡(luò)層的聯(lián)合優(yōu)化設(shè) 計、以及協(xié)議的高效實現(xiàn)技術(shù)。需要重點解決的問題是設(shè)計高效的節(jié)點休眠機制， 既降低節(jié)點的能量消耗，又不顯著影響網(wǎng)絡(luò)功能的實現(xiàn)。解決的途徑是在偽隨機 接入中，設(shè)計有效的分布式資源預(yù)留機制，使得各節(jié)點能夠有序地利用網(wǎng)絡(luò)資源。3、 網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議設(shè)計網(wǎng)絡(luò)層的路由協(xié)議實現(xiàn)信息在多跳網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。因為節(jié)點可能因為能量耗
盡而停止執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)功能，因此，即使節(jié)點是靜止的，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu) 也會經(jīng)常發(fā)生變化；在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中， 一般還需要在信息傳播時進行信息的 融合，即合并相似的信息以更高效地傳輸；另外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點一般 不具備常規(guī)網(wǎng)絡(luò)中路由器的信息存儲和處理能力。這些特點給無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的 路由協(xié)議設(shè)計提出了挑戰(zhàn)。國內(nèi)外已進行的研究中，已提出了多種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，如SPIN 協(xié)議和Direct Diffusion協(xié)議等，較好地解決了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由問題。 但所提出的協(xié)議都具有一定的適用性，不能完全適用于本項目的應(yīng)用環(huán)境。因此， 本項目中，將針對所要實現(xiàn)的應(yīng)用，在已有協(xié)議的基礎(chǔ)上，設(shè)計新的路由協(xié)議。本發(fā)明中，針對網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、分布廣、節(jié)點功能多樣(網(wǎng)絡(luò)中包含為采集不 同信息而設(shè)置的不同節(jié)點)等特點，采用分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置少量功能較 強的路由輔助節(jié)點，在網(wǎng)絡(luò)中引入一定的層次與確定信息，提高路由協(xié)議的實現(xiàn) 效率。根據(jù)本發(fā)明，太陽能供電模塊由太陽能電池板、DC/DC轉(zhuǎn)換、蓄電池等構(gòu)成。 太陽能的供電通過轉(zhuǎn)換芯片驅(qū)動數(shù)據(jù)采集芯片和采樣保持芯片以及單片機芯片。根據(jù)本發(fā)明，無線傳輸采用自動發(fā)射和接受模塊，采用軟件控制采集或自動 采集發(fā)送的方法，數(shù)據(jù)在主機上顯示、報警。電化學(xué)傳感器的信號提取電路設(shè)計如圖3。信號發(fā)生器產(chǎn)生信號的掃描信號 通過平衡電路加到參比電極和對電極、工作電極上。工作電極產(chǎn)生的信號由電流 /電壓轉(zhuǎn)換器輸出到記錄信號端。在我們的設(shè)計中，信號輸出到采樣保持電路的 輸入。單片機處理器IC1的輸入/輸出信號與數(shù)據(jù)緩沖器IC5、 IC6相連，CCD信號 通過型號為MAX232的芯片輸出，與無線傳輸芯片相連。流動注射采樣電路1的4-20mA的輸入/輸出與型號為4053的多路轉(zhuǎn)換模塊 IC14連接，通過多路轉(zhuǎn)換模塊IC14直接與第一采樣控制與保持電路3、第二采 樣控制與保持電路7組成的A/D采集模塊相連。裝置的工作示例如下流動注射采樣電路將太湖水抽取到檢測池，電化學(xué)電極在單片機模塊 (8098/MS51)提供各種電壓掃描模式給電極，于是電極的信號通過跟隨器輸出
數(shù)據(jù)采樣保持模塊，數(shù)據(jù)采樣保持模塊的數(shù)據(jù)連接到A/D采集板的輸入端(可以 采用通用的21位的數(shù)據(jù)采集模塊)，為了完成通道的選擇，可以在采集模塊進入 單片機輸入前加入數(shù)據(jù)緩沖模塊。同樣的方法，溫度傳感器的數(shù)據(jù)也采集到數(shù)據(jù) 采集模塊。單片機完成數(shù)據(jù)的掃描和采集后，經(jīng)過處理，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的濃度和溫度數(shù)據(jù)并按照無線傳輸模塊的協(xié)議進入數(shù)據(jù)傳輸?shù)木彌_模塊，通過接受總控終端 給數(shù)據(jù)發(fā)送模塊提出發(fā)送需求，發(fā)送模塊將數(shù)據(jù)打包發(fā)送。同時，數(shù)據(jù)接送模塊 按協(xié)議的格式將數(shù)據(jù)接受，并輸出到總控軟件的文件輸入單元，通過總控顯示， 將接受的數(shù)據(jù)顯示在總控界面上。
權(quán)利要求
1、 一種無線多通道環(huán)境監(jiān)控裝置，其特征在于該監(jiān)控裝置中，流動注射采 樣電路(1)的輸出端分別接第一電化學(xué)傳感信號電路(2)、溫度/光學(xué)傳感信號 電路(6)的輸入端，電化學(xué)傳感信號電路(2)、第一采樣控制與保持電路(3)、 第一A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路(4)順序串聯(lián)連接，溫度/光學(xué)傳感信號電路(6)、第二 采樣控制與保持電路(7)、第二A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(8)順序串聯(lián)連接，第一A/D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路(4)、第二 A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(8)的輸出端分別接單片機處理器(5) 的輸入端，單片機處理器(5)、無線數(shù)據(jù)傳輸電路(9)、無線數(shù)據(jù)接受電路(10)、 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理電路(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線多通道環(huán)境監(jiān)控裝置，其特征在于單片機處 理器(5) IC1的輸入/輸出信號與數(shù)據(jù)緩沖器IC5、 IC6相連，CCD信號通過型號 為MAX232的芯片輸出，與無線傳輸芯片相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組分電化學(xué)傳感器，其特征在于流動注射采樣 電路(1)的4-20raA的輸入/輸出與型號為4053的多路轉(zhuǎn)換模塊IC14連接，通 過多路轉(zhuǎn)換模塊IC14直接與第一采樣控制與保持電路(3)、第二采樣控制與保 持電路(7)組成的A/D采集模塊相連。
全文摘要
無線多通道環(huán)境監(jiān)控裝置是一種無線多通道環(huán)境監(jiān)控裝置，為大面積環(huán)境監(jiān)控(土壤、水、大氣)提供系統(tǒng)設(shè)計和實施的方法，該監(jiān)控裝置中，流動注射采樣電路(1)的輸出端分別接第一電化學(xué)傳感信號電路(2)、溫度/光學(xué)傳感信號電路(6)的輸入端，電化學(xué)傳感信號電路(2)、第一采樣控制與保持電路(3)、第一A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路(4)順序串聯(lián)連接，溫度/光學(xué)傳感信號電路(6)、第二采樣控制與保持電路(7)、第二A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(8)順序串聯(lián)連接，第一A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路(4)、第二A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(8)的輸出端分別接單片機處理器(5)的輸入端，單片機處理器(5)、無線數(shù)據(jù)傳輸電路(9)、無線數(shù)據(jù)接受電路(10)、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)處理電路(11)。
文檔編號G05B19/418GK101122786SQ200710130888
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月29日
發(fā)明者朱紀軍, 杰 蒲, 顧忠澤 申請人:東南大學(xué)