一种便携式NB‑IoT水质检测装备及其参数修正方法技术

本发明专利技术涉及一种便携式NB‑IoT水质检测装备及其参数修正方法，所述便携式NB‑IoT水质检测装备包括无线模块、温度传感器、溶解氧传感器、pH传感器、信号调理模块、大气压力模块、微控制器、液晶显示模块、触摸按键、供电模块。所述温度传感器与所述溶解氧传感器组成一种复合电极，所述多种传感器在检测后进行数据的多方互动，相互佐证，统一在所述微控制器上进行融合计算补偿，又通过NB‑IoT窄带物联网再次与云平台数据互动修正，可切实保证数值的可靠性与完整性，每个设备都有唯一编号，结合液晶屏显示输入当前池塘编号，也适合现场检测的数据追溯。

A method for correction of portable NB IoT water quality testing equipment and its parameters

The invention relates to a method for correction of portable NB IoT water quality testing equipment and its parameters, the portable NB IoT water quality testing equipment including wireless module, temperature sensor, dissolved oxygen sensor, pH sensor, signal conditioning module, atmospheric pressure module, micro controller, liquid crystal display module, power supply module, touch button. The temperature sensor and the dissolved oxygen sensor composed of a composite electrode, the multi sensor multi interaction, data in the detection of each other, the unity of the fusion calculation of compensation on the microcontroller, through the NB IoT narrowband things again with the cloud platform data interaction can ensure the reliability of correction the integrity and values, each device has a unique code, with LCD display input current pond number, also suitable for on-site monitoring data back.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水质监测领域，特别是一种便携式NB-IoT水质检测装备及其参数修正方法。
技术介绍
在水质监测领域，传统的便携式水质检测仪功能比较单一，一般只是检测记录水体采样值并在屏幕上显示，供用户查看。这种单一的检测方式，数据只是单次检测，查看完即结束丢弃或者被下一个数据覆盖，无法形成一种长期的数值趋势，数据也不可追溯，而且各个传感器数据自成一体，没有相互佐证。特别是在水产养殖领域，用户更关心的是池塘水质的整体变化趋势，而不是某个时刻的单一数据。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可充电的、配备有NB-IoT窄带物联网模块直接与云平台数据互动的、综合多种水体传感器的便携式NB-IoT水质检测装备，以及提供水质检测数据各参数的修正方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的一种技术方案是：一种便携式NB-IoT水质检测装备及其参数修正方法，包括无线模块、温度传感器、溶解氧传感器、pH传感器、信号调理模块、大气压力模块、微控制器、液晶显示模块、触摸按键、供电模块。进一步的，所述无线模块是一种基于NB-IoT窄带物联网的无线通讯模块，所述通讯传输模块的数据收发由所述微控制器控制。进一步的，所述温度传感器与所述溶解氧传感器组成一种复合电极，所述温度传感器是采用DS18B20温度传感器，所述溶解氧电极是采用银和铁做为阴阳极的原电池法溶解氧电极，所述溶解氧电极配有硬件补偿电路。进一步的，所述pH传感器是一种的pH玻璃电极和参比电极组合的复合电极。进一步的，所述信号调理模块包括了CA31140芯片和ADS1115芯片，所述CA31140芯片用于处理pH信号，所述ADS1115芯片处理溶解氧信号和经CA31140芯片处理后的pH信号。进一步的，所述大气压模块是型号为GY65的大气压模块。进一步的，所述微控制器是ARM内核的STM32L低功耗单片机MCU控制器。进一步的，所述液晶显示模块是基于HT1621驱动的LCD模块。进一步的，所述触摸按键是采用单触摸键检测模块，用于所述溶解氧传感器的一键校准。进一步的，所述供电模块包括充电电路、LDO供电电路以及锂电池。一种便携式NB-IoT水质检测装备的参数修正方法，按以下步骤进行：（1）水体检测前将溶解氧传感器放置空气中校准，得到饱和溶解氧对应的电极电压值，并输入当前水体的盐度值，大气压模块检测当前的空气大气压值；（2）所有传感器放置待检水体中，通过DS18B20温度传感器直接获取数字化的温度数值，通过溶解氧传感器和pH传感器分别采集此时各自对应的处理过的电压值；（3）用溶解氧电极采集到的温度值、人工输入的盐度值、采集到的大气压值以及校准的饱和溶解氧电压，对采集到的溶解氧进行多方补偿计算，得到真实的溶解氧值；（4）用溶解氧电极采集到的温度值对采集到的pH值进行温度补偿，得到25度下的pH值；（5）将所有计算值通过NB-IoT实时传输至云平台，云平台会根据以往数据再次进行修正，同时检验此时采集的温度值、pH值、溶氧值以及大气压值的数据合理性，并反馈回便携式NB-IoT水质检测装备。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：多个传感器的检测数据多方互动，相互佐证，经过融合计算补偿，又通过NB-IoT窄带物联网再次与云平台数据互动修正，切实保证数值的可靠性与完整性，而且此装备功耗低，一次充电可用上几年，每个设备都有唯一编号，结合液晶屏显示输入当前池塘编号，也适合现场检测的数据追溯，实用性很高。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本专利技术实施例的电路实现示意图。图中：1-无线模块，2-温度传感器，3-溶解氧传感器，4-pH传感器，5-信号调理模块，6-大气压力模块，7-微控制器，8-液晶显示模块，9-触摸按键，10-供电模块。具体实施方式如图1所示，一种便携式NB-IoT水质检测装备及其参数修正方法，包括无线模块1、温度传感器2、溶解氧传感器3、pH传感器4、信号调理模块5、大气压力模块6、微控制器7、液晶显示模块8、触摸按键9、供电模块10。在本实施例中，所述无线模块1是一种基于NB-IoT窄带物联网的无线通讯模块，所述无线模块1的数据收发由所述微控制器7控制。在本实施例中，所述温度传感器2与所述溶解氧传感器3组成一种复合电极，所述温度传感器3是采用DS18B20温度传感器，所述溶解氧传感器3是采用银和铁做为阴极和阳极的原电池法溶解氧电极，所述溶解氧传感器3配有硬件补偿电路。在本实施例中，所述pH传感器4是一种的pH玻璃电极和参比电极组合的复合电极。在本实施例中，所述信号调理模块5包括了CA31140芯片和ADS1115芯片，所述CA31140芯片用于处理pH信号，所述ADS1115芯片处理溶解氧信号和经CA31140芯片处理后的pH信号。在本实施例中，所述大气压模块6是型号为GY65的大气压模块。在本实施例中，所述微控制器7是ARM内核的STM32L低功耗单片机MCU控制器。在本实施例中，所述液晶显示模块8是基于HT1621驱动的LCD模块。在本实施例中，所述触摸按键9是采用单触摸键检测模块，用于所述溶解氧传感器3的一键空气校准及所述盐度901的值输入。在本实施例中，所述供电模块10包括充电电路、LDO供电电路以及锂电池。一种便携式NB-IoT水质检测装备的参数修正方法，按以下步骤进行：（1）水体检测前将溶解氧传感器放置空气中校准，得到饱和溶解氧对应的电极电压值，并输入当前水体的盐度值，大气压模块检测当前的空气大气压值；（2）所有传感器放置待检水体中，通过DS18B20温度传感器直接获取数字化的温度数值，通过溶解氧传感器和pH传感器分别采集此时各自对应的处理过的电压值；（3）用溶解氧电极采集到的温度值、人工输入的盐度值、采集到的大气压值以及校准的饱和溶解氧电压，对采集到的溶解氧进行多方补偿计算，得到真实的溶解氧值；（4）用溶解氧电极采集到的温度值对采集到的pH值进行温度补偿，得到25度下的pH值；（5）将所有计算值通过NB-IoT实时传输至云平台，云平台会根据以往数据再次进行修正，同时检验此时采集的温度值、pH值、溶氧值以及大气压值的数据合理性，并反馈回便携式NB-IoT水质检测装备。在本实施例中，本专利技术通过多个传感器的检测数据多方互动，相互佐证，经过融合计算补偿，又通过NB-IoT窄带物联网再次与云平台数据互动修正，切实保证数值的可靠性与完整性，而且此装备功耗低，一次充电可用上几年，每个设备都有唯一编号，结合液晶屏显示输入当前池塘编号，也适合现场检测的数据追溯，实用性很高。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式NB‑IoT水质检测装备，其特征在于：所述便携式NB‑IoT水质检测装备包括无线模块、温度传感器、溶解氧传感器、pH传感器、信号调理模块、大气压力模块、微控制器、液晶显示模块、触摸按键、供电模块。

【技术特征摘要】
1.一种便携式NB-IoT水质检测装备，其特征在于：所述便携式NB-IoT水质检测装备包括无线模块、温度传感器、溶解氧传感器、pH传感器、信号调理模块、大气压力模块、微控制器、液晶显示模块、触摸按键、供电模块。2.根据权利要求1所述的便携式NB-IoT水质检测装备，其特征在于：所述无线模块是一种基于NB-IoT窄带物联网的无线通讯模块，所述通讯传输模块的数据收发由所述微控制器控制。3.根据权利要求1所述的便携式NB-IoT水质检测装备，其特征在于：所述温度传感器与所述溶解氧传感器组成一种复合电极，所述温度传感器是采用DS18B20温度传感器，所述溶解氧电极是采用银和铁做为阴极和阳极的原电池法溶解氧电极，所述溶解氧电极配有硬件补偿电路。4.根据权利要求1所述的便携式NB-IoT水质检测装备，其特征在于：所述pH传感器是一种pH玻璃电极和参比电极组合的复合电极。5.根据权利要求1所述的便携式NB-IoT水质检测装备，其特征在于：所述信号调理模块包括了CA31140芯片和ADS1115芯片，所述CA31140芯片用于处理pH信号，所述ADS1115芯片用于处理溶解氧信号和经CA31140芯片处理后的pH信号。6.根据权利要求1所述的便携式NB-IoT水质检测装备，其特征在于：所述大气压模块是型号为GY65的大气压模块，所述液晶显示模块是基于HT1621驱动的LCD模块，所述大气压模块采集值与水质检测结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈杜海，
申请(专利权)人：福州微启迪物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35