專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物材料及通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)越來越受到關(guān)注，而水質(zhì)的好壞更是與人們的生活息息相關(guān)。微生物傳感器在水質(zhì)檢測中發(fā)揮著越來越重要的作用，比如BOD微生物傳感器，它可以實現(xiàn)在線監(jiān)測，能夠克服傳統(tǒng)的5天培養(yǎng)法獲取數(shù)據(jù)滯后的問題，并且儀器成本和檢測費(fèi)用也較低；但是，目前這類傳感器還沒有配套的數(shù)據(jù)采集和無線傳輸系統(tǒng)，這限制了其推廣應(yīng)用范圍。本發(fā)明來源于對水體中的微生物濃度實行遠(yuǎn)程監(jiān)測的需求，它通過無線方式獲取測量數(shù)據(jù)，并通過Internet將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行綜合分析，能夠為水質(zhì)的好壞提供判斷依據(jù)。
微生物傳感器主要由兩部分耦合組成:第一部分是微生物膜，此膜是將微生物以一定的方式固定化于基質(zhì)(如醋酸纖維素等)上形成；第二部分是信號轉(zhuǎn)換器(如02電極、氣敏電極或離子選擇電極等)。微生物在利用物質(zhì)進(jìn)行呼吸或代謝的過程中，將消耗溶液中的溶解氧或產(chǎn)生一些電活性物質(zhì)。在微生物的數(shù)量和活性保持不變的情況下，其所消耗的溶解氧量或所產(chǎn)生的電活性物質(zhì)的量反映了被檢測物質(zhì)的量，再借助氣體敏感膜電極(如溶解氧電極、氨電極、二氧化碳電極、硫化氫電極)或離子選擇電極(如PH玻璃電極)以及微生物燃料電池檢測溶解氧和電活性物質(zhì)的變化，就可求得待測物質(zhì)的量，這是微生物傳感器的一般原理。
如圖1所示，在現(xiàn)有的微生物含量檢測方法中，研究人員在對水體中微生物含量進(jìn)行測量時，采用筆式記錄儀對轉(zhuǎn)換后的模擬信號波形進(jìn)行記錄。測試完成后，測試人員從記錄紙上人工抄錄數(shù)據(jù)并完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而得到微生物含量數(shù)據(jù)。紙質(zhì)記錄儀體積大、笨重、不宜攜帶，且其數(shù)據(jù)記錄需要人工操作，存在工作效率低、錯誤率高及數(shù)據(jù)不易重復(fù)利用的弊端。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)，能夠?qū)λw內(nèi)微生物含量進(jìn)行實時監(jiān)測，同時通過在水體中設(shè)置多個終端節(jié)點(diǎn)模塊向與其無線連接的控制節(jié)點(diǎn)模塊傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，控制節(jié)點(diǎn)再將數(shù)據(jù)依次發(fā)送給局域控制中心模塊和中央控制模塊，建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸，從而達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制。
本發(fā)明的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)，包括微生物傳感器、終端節(jié)點(diǎn)模塊、控制節(jié)點(diǎn)模塊、局域控制模塊和中央控制模塊，其中，中央控制模塊與L個局域控制模塊相連，每個局域控制模塊與M個控制節(jié)點(diǎn)模塊相連，每個控制節(jié)點(diǎn)模塊與N個終端節(jié)點(diǎn)模塊相連，每個終端節(jié)點(diǎn)模塊與一個微生物傳感器有線相連，其中L、M、N均為正整數(shù)；
所述微生物傳感器設(shè)置在被測量的水體中，用來測量表征其所在位置的水體微生物濃度的電壓模擬量，并將該電壓模擬量輸出至與其連接的終端節(jié)點(diǎn)模塊；
每個所述終端節(jié)點(diǎn)模塊根據(jù)從控制節(jié)點(diǎn)模塊接收的控制命令，開始或停止從微生物傳感器進(jìn)行采集所述電壓模擬量；終端節(jié)點(diǎn)模塊接收微生物傳感器采集的電壓模擬量數(shù)據(jù)后再對該數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，得到電壓數(shù)字信號然后將其發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊；
每個所述控制節(jié)點(diǎn)模塊接收終端節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的電壓數(shù)字信號，并將電壓數(shù)字信號發(fā)送給與其連接的局域控制模塊；同時，控制節(jié)點(diǎn)模塊實時檢測與局域控制模塊的通信狀態(tài)，當(dāng)通信中斷時，將微生物含量數(shù)據(jù)信號存儲在內(nèi)存中；當(dāng)通信狀態(tài)恢復(fù)正常后，再將未發(fā)送的微生物數(shù)據(jù)信號發(fā)給局域控制模塊；控制節(jié)點(diǎn)模塊根據(jù)從局域控制模塊接收的開始采集和結(jié)束采集命令發(fā)送給終端節(jié)點(diǎn)模塊；
所述每個局域控制模塊接收中央控制模塊發(fā)送的開始采集控制命令后下發(fā)給對應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)模塊；然后，還對接收的所有與其相連的控制節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的電壓數(shù)字量信號進(jìn)行存儲后處理:局域控制模塊對于先后接收到的微生物傳感器輸出的每一個米樣點(diǎn)對應(yīng)的電壓數(shù)字信號分別求其對時間的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，當(dāng)二階導(dǎo)數(shù)第一次小于O時，記錄該采樣點(diǎn)對應(yīng)的電壓的一階導(dǎo)數(shù)，即為電壓的梯度；后把該電壓梯度上傳給所述中央控制模塊；最后，當(dāng)局域控制模塊獲得該電壓梯度后，向控制節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送結(jié)束采集的控制命令；
所述中央控制模塊在采集開始之前向局域控制模塊發(fā)送開始采集控制命令；然后接收局域控制模塊發(fā)送的電壓的梯度后，在預(yù)先獲得的該系統(tǒng)使用的微生物傳感器標(biāo)定的電壓梯度與微生物濃度關(guān)系中進(jìn)行查找，找到與該電壓梯度最接近的標(biāo)定的電壓梯度，并記錄該標(biāo)定電壓梯度對應(yīng)的微生物濃度，即為此時該微生物傳感器測得的所在水體的微生物濃度值。
所述數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置對電壓模擬信號進(jìn)行采樣后，將第一個采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)作為當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)裝置發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊；再將該當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)與后一個采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)求差值，判斷差值與設(shè)定值關(guān)系:如果差值小于該設(shè)定值時，不發(fā)送該采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，然后繼續(xù)將后一采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)與該當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)求差值并比較，當(dāng)某一采樣點(diǎn)與當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)的差值大于設(shè)定值時，將該采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)值作為當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊；對接收到的全部采樣點(diǎn)按照上述方法進(jìn)行處理，控制點(diǎn)模塊即得到壓縮后的電壓數(shù)字信號；其中，設(shè)定值與用戶在實際應(yīng)用中對數(shù)據(jù)的采樣精度有關(guān)。
所述控制節(jié)點(diǎn)模塊與終端節(jié)點(diǎn)模塊通過無線方式相連。
本發(fā)明具有如下有益效果:
通過在水體中設(shè)置多個終端節(jié)點(diǎn)模塊向與其無線連接的控制節(jié)點(diǎn)模塊傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，控制節(jié)點(diǎn)再將數(shù)據(jù)依次發(fā)送給局域控制中心模塊和中央控制模塊，建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸，從而實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制系統(tǒng)；同時，局域控制模塊接收到一部分微生物含量數(shù)據(jù)后，通過對數(shù)據(jù)計算一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)判斷微生物含量數(shù)據(jù)剩余部分的趨勢，縮短測量時間，提高實時性；
通過數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置中對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，降低數(shù)據(jù)量，提高數(shù)據(jù)傳輸速度和正確率；
通過實時監(jiān)控控制節(jié)點(diǎn)模塊與局域控制模塊的通信狀態(tài)，當(dāng)通信中斷時保存欲發(fā)送數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)發(fā)送的安全性和正確率。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中微生物含量檢測過程框圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中紙質(zhì)記錄儀實際測定標(biāo)準(zhǔn)S2-傳感器的響應(yīng)信號。
圖3本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
圖4為本發(fā)明的微生物含量數(shù)據(jù)及其一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)的處理結(jié)果圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)，如圖3所示，本系統(tǒng)包括微生物傳感器、終端節(jié)點(diǎn)模塊、控制節(jié)點(diǎn)模塊、局域控制模塊和中央控制模塊，其中，中央控制模塊與L個局域控制模塊通過互聯(lián)網(wǎng)相連，每個局域控制模塊通過有線方式與M個控制節(jié)點(diǎn)模塊相連，每個控制節(jié)點(diǎn)模塊通過無線方式與N個終端節(jié)點(diǎn)模塊相連，每個終端節(jié)點(diǎn)模塊與一個微生物傳感器有線相連；
微生物傳感器設(shè)置在被測量的水體中，用來測量表征其所在位置的水體微生物濃度的電壓模擬量，并將該電壓模擬量輸出至與其連接的終端節(jié)點(diǎn)模塊；
每個所述終端節(jié)點(diǎn)模塊中設(shè)置有互相連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置和無線收發(fā)裝置；其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置與微生物傳感器的輸出端有線連接，接收微生物傳感器采集的電壓模擬量數(shù)據(jù)后再對該數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，得到電壓數(shù)字信號；無線收發(fā)裝置與控制節(jié)點(diǎn)模塊進(jìn)行無線通信，將電壓數(shù)字信號發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊；同時，接收控制節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的控制命令，控制模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置對電壓模擬量數(shù)據(jù)開始采集或者停止采集；
每個控制節(jié)點(diǎn)模塊接收終端節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的電壓數(shù)字信號，并將電壓數(shù)字信號發(fā)送給與其連接的局域控制模塊；同時，控制節(jié)點(diǎn)模塊實時檢測與局域控制模塊的通信狀態(tài)，當(dāng)通信中斷時，將微生物含量數(shù)據(jù)信號存儲在內(nèi)存中；當(dāng)通信狀態(tài)恢復(fù)正常后，再將未發(fā)送的微生物數(shù)據(jù)信號發(fā)給局域控制模塊；控制節(jié)點(diǎn)模塊根據(jù)從局域控制模塊接收的開始采集和結(jié)束采集命令發(fā)送給終端節(jié)點(diǎn)模塊；
每個局域控制模塊接收中央控制模塊發(fā)送的開始采集控制命令后下發(fā)給對應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)模塊；然后，還對接收的所有與其相連的控制節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的電壓數(shù)字量信號進(jìn)行存儲后處理:在現(xiàn)有技術(shù)水平下，在對水體微生物濃度測量時，微生物傳感器的響應(yīng)速度較慢，一般為幾分鐘到幾十分鐘，因此會影響整個系統(tǒng)的測試速度，從而影響微生物濃度監(jiān)測的實時性。根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗可知，微生物濃度除了與測量的電壓波形的最大電壓值有一定關(guān)系之外，還與電壓變化速率相關(guān)。如圖4所示，分別為電壓數(shù)據(jù)的電壓-時間曲線圖、電壓一階導(dǎo)數(shù)-時間曲線圖和電壓二階導(dǎo)數(shù)-時間曲線圖，從三個曲線圖中可以看出，電壓數(shù)據(jù)變化率具有比較好的對稱性，在電壓一階導(dǎo)數(shù)曲線圖中可以看到，電壓變化率大概在時間的中點(diǎn)處達(dá)到最大，該最大變化率即為電壓梯度，結(jié)合電壓曲線圖，可知，要求得該電壓梯度，大概測量電壓曲線的一半數(shù)據(jù)，即可獲得電壓梯度，由此可通過電壓變化率與濃度的關(guān)系得到微生物濃度，則通過用“電壓梯度-濃度”關(guān)系替換原有的“電壓-濃度”關(guān)系，可以節(jié)省將近一半的測量時間?；谏鲜隹紤]，本發(fā)明采用下述方案提高微生物濃度測試速度:
局域控制模塊對于先后接收到的微生物傳感器輸出的每一個米樣點(diǎn)對應(yīng)的電壓數(shù)字信號分別求其對時間的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，當(dāng)二階導(dǎo)數(shù)第一次小于O時，說明電壓的一階導(dǎo)數(shù)達(dá)到最大值，則該采樣點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)即為電壓的梯度，然后再把該電壓梯度上傳給所述中央控制模塊；最后，當(dāng)局域控制模塊獲得該電壓梯度后，向控制節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送結(jié)束采集的控制命令。
中央控制模塊在采集開始之前向局域控制模塊發(fā)送開始采集控制命令；然后接收局域控制模塊發(fā)送的電壓的梯度后，；如圖2所示，技術(shù)人員對各種微生物傳感器的電壓-濃度已經(jīng)進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)而可以得到電壓梯度-濃度的標(biāo)定值。針對每一種微生物傳感器，微生物濃度不同時，會得到不同的電壓梯度-濃度對應(yīng)關(guān)系。在現(xiàn)有技術(shù)對該系統(tǒng)使用的微生物傳感器標(biāo)定的電壓梯度與微生物濃度關(guān)系中進(jìn)行查找，找到與該電壓梯度最接近的標(biāo)定的電壓梯度，并記錄該標(biāo)定電壓梯度對應(yīng)的微生物濃度，即為此時該微生物傳感器測得的所在水體的微生物濃度值。
本發(fā)明通過在水體中設(shè)置微生物傳感器和多個終端節(jié)點(diǎn)模塊向與其無線連接的控制節(jié)點(diǎn)模塊傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，控制節(jié)點(diǎn)模塊再將數(shù)據(jù)依次發(fā)送給局域控制中心模塊和中央控制模塊，建立了監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)實時傳輸，從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制。
本發(fā)明中，當(dāng)終端節(jié)點(diǎn)模塊中的數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置對微生物傳感器輸出的電壓模擬量進(jìn)行采樣后，會得到大量的電壓數(shù)字信號數(shù)據(jù)；當(dāng)多個終端節(jié)點(diǎn)模塊將電壓數(shù)字信號都發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊時，由于數(shù)據(jù)量較大會給無線網(wǎng)絡(luò)帶來壓力，還給控制節(jié)點(diǎn)的處理能力帶來一定考驗，可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤或者數(shù)據(jù)丟失，因此，有必要對電壓數(shù)字信號進(jìn)行壓縮，考慮到本系統(tǒng)是對水體微生物濃度進(jìn)行測量，即最終獲得電壓的梯度即可表征濃度值，因此在滿足用戶的采樣精度要求下，在獲得電壓梯度之前的一些冗余數(shù)據(jù)是沒用的，因此，本發(fā)明采用如下方法對電壓數(shù)字信號進(jìn)行壓縮:
數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置對電壓模擬信號進(jìn)行采樣后，如圖2所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對電壓數(shù)據(jù)的采集可知，電壓隨時間不斷增大，開始時緩慢增大，中間陡增，最后階段又緩慢增長，因此，開始的數(shù)據(jù)大多數(shù)為無用數(shù)據(jù)，將第一個采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)作為當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)裝置發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊；再將該當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)與后一個采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)求差值，判斷差值與設(shè)定值關(guān)系:如果差值小于該設(shè)定值時，說明該點(diǎn)為無用數(shù)據(jù)，不發(fā)送該采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，然后繼續(xù)將后一采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)與該當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)求差值并比較，當(dāng)某一采樣點(diǎn)與當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)的差值大于設(shè)定值時，說明該點(diǎn)可能為有用數(shù)據(jù)，因此將該采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)值作為當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊；對接收到的全部采樣點(diǎn)按照上述方法進(jìn)行處理，將一些冗余數(shù)據(jù)剔除后，控制點(diǎn)模塊即得到壓縮后的電壓數(shù)字信號。
綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括微生物傳感器、終端節(jié)點(diǎn)模塊、控制節(jié)點(diǎn)模塊、局域控制模塊和中央控制模塊，其中，中央控制模塊與L個局域控制模塊相連，每個局域控制模塊與M個控制節(jié)點(diǎn)模塊相連，每個控制節(jié)點(diǎn)模塊與N個終端節(jié)點(diǎn)模塊相連，每個終端節(jié)點(diǎn)模塊與一個微生物傳感器有線相連，其中L、M、N均為正整數(shù)； 所述微生物傳感器設(shè)置在被測量的水體中，用來測量表征其所在位置的水體微生物濃度的電壓模擬量，并將該電壓模擬量輸出至與其連接的終端節(jié)點(diǎn)模塊； 每個所述終端節(jié)點(diǎn)模塊根據(jù)從控制節(jié)點(diǎn)模塊接收的控制命令，開始或停止從微生物傳感器進(jìn)行采集所述電壓模擬量；終端節(jié)點(diǎn)模塊接收微生物傳感器采集的電壓模擬量數(shù)據(jù)后再對該數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，得到電壓數(shù)字信號然后將其發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊； 每個所述控制節(jié)點(diǎn)模塊接收終端節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的電壓數(shù)字信號，并將電壓數(shù)字信號發(fā)送給與其連接的局域控制模塊；同時，控制節(jié)點(diǎn)模塊實時檢測與局域控制模塊的通信狀態(tài)，當(dāng)通信中斷時，將微生物含量數(shù)據(jù)信號存儲在內(nèi)存中；當(dāng)通信狀態(tài)恢復(fù)正常后，再將未發(fā)送的微生物數(shù)據(jù)信號發(fā)給局域控制模塊；控制節(jié)點(diǎn)模塊根據(jù)從局域控制模塊接收的開始采集和結(jié)束采集命令發(fā)送給終端節(jié)點(diǎn)模塊； 所述每個局域控制模塊接收中央控制模塊發(fā)送的開始采集控制命令后下發(fā)給對應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)模塊；然后，還對接收的所有與其相連的控制節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的電壓數(shù)字量信號進(jìn)行存儲后處理:局域控制模塊對于先后接收到的微生物傳感器輸出的每一個米樣點(diǎn)對應(yīng)的電壓數(shù)字信號分別求其對時間的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，當(dāng)二階導(dǎo)數(shù)第一次小于O時，記錄該采樣點(diǎn)對應(yīng)的電壓的一階導(dǎo)數(shù)，即為電壓的梯度；后把該電壓梯度上傳給所述中央控制模塊；最后，當(dāng)局域控制模塊獲得該電壓梯度后，向控制節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送結(jié)束采集的控制命令; 所述中央控制模塊在采集開始之前向局域控制模塊發(fā)送開始采集控制命令；然后接收局域控制模塊發(fā)送的電壓的梯度后，在預(yù)先獲得的該系統(tǒng)使用的微生物傳感器標(biāo)定的電壓梯度與微生物濃度關(guān)系中進(jìn)行查找，找到與該電壓梯度最接近的標(biāo)定的電壓梯度，并記錄該標(biāo)定電壓梯度對應(yīng)的微生物濃度，即為此時該微生物傳感器測得的所在水體的微生物濃度值。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置對電壓模擬信號進(jìn)行采樣后，將第一個采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)作為當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)通過無線收發(fā)裝置發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊；再將該當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)與后一個采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)求差值，判斷差值與設(shè)定值關(guān)系:如果差值小于該設(shè)定值時，不發(fā)送該采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，然后繼續(xù)將后一采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)與該當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)求差值并比較，當(dāng)某一采樣點(diǎn)與當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)的差值大于設(shè)定值時，將該采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)值作為當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送給控制節(jié)點(diǎn)模塊；對接收到的全部采樣點(diǎn)按照上述方法進(jìn)行處理，控制點(diǎn)模塊即得到壓縮后的電壓數(shù)字信號；其中，設(shè)定值與用戶在實際應(yīng)用中對數(shù)據(jù)的采樣精度有關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制節(jié)點(diǎn)模塊與終端節(jié)點(diǎn)模塊通過無線方式相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水體微生物含量檢測系統(tǒng)，包括微生物傳感器、終端節(jié)點(diǎn)模塊、控制節(jié)點(diǎn)模塊、局域控制模塊和中央控制模塊，通過在水體中設(shè)置多個終端節(jié)點(diǎn)模塊向與其無線連接的控制節(jié)點(diǎn)模塊傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，控制節(jié)點(diǎn)再將數(shù)據(jù)依次發(fā)送給局域控制中心模塊和中央控制模塊，建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸，從而達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制；同時，局域控制模塊接收到一部分微生物含量數(shù)據(jù)后，通過對數(shù)據(jù)計算一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)判斷微生物含量數(shù)據(jù)剩余部分的趨勢，縮短測量時間，提高實時性；通過數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置中對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，降低數(shù)據(jù)量，提高數(shù)據(jù)傳輸速度和正確率；通過實時監(jiān)控控制節(jié)點(diǎn)模塊與局域控制模塊的通信狀態(tài)，當(dāng)通信中斷時保存欲發(fā)送數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)發(fā)送的安全性和正確率。
文檔編號G08C17/02GK103149242SQ20131007463
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月8日
發(fā)明者汪安春, 李松銀 申請人:北京奧米菲克科技有限公司