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专利号: 2017105116898
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种在线饮用水源水质监测系统,其特征在于:包含若干监控单元、监测中心和预警中心,若干监控单元通过阿里云与监测中心无线连接,监测中心分析监控单元数据并通过预警中心预警,监控单元包含壳体、天线、数据发送模块、无线能量采集模块、北斗定位模块、生物监测模块、处理器、平衡浮杆和生物电功率频谱采集电极,数据发送模块、无线能量采集模块和北斗定位模块设置在壳体上侧并且数据发送模块、无线能量采集模块和北斗定位模块分别连接一个天线,数据发送模块与处理器连接用于发送监测数据,无线能量采集模块与处理器连接用于无线能量采集为各模块供电,北斗定位模块与处理器连接用于对监控单元进行北斗定位,生物监测模块与处理器连接用于监测水质情况,平衡浮杆水平设置并且固定在壳体侧面,生物监测模块设置在壳体下侧,生物监测模块包含与外界相通的容腔和活体鱼,活体鱼生活在容腔内,生物电功率频谱采集电极固定在生物监测模块下侧;所述平衡浮杆为四根,四根平衡浮杆呈十字形固定在壳体四周;所述天线包含超宽带天线和整流电路,所述超宽带天线覆盖的频带范围为0.8GHz‑20GHz;

所述超宽带天线为简单槽双极子天线,整体为W×L×H的长方体天线,每个槽由半短轴长为a1、半长轴长为b1的四分之一椭圆和半短轴长为a2、半长轴长为b2的四分之一椭圆以及两四分之一椭圆之间的矩形构成,其中,W为140mm,L为100mm,H为1mm,a1为38mm,b1和b2均为80mm,a2为10mm;天线下端两个槽相对位置设置有两条沿长度方向设置的间隙,间隙宽度g为0.2mm,两条间隙之间天线宽度W1为2mm,槽下侧边沿与天线下侧边沿宽度W2为10mm,槽上侧边与天线上侧边沿宽度W3为 10mm;槽侧边与天线侧边的宽度W6为2mm;

超宽带天线两个槽内分别设置有枝节,每个枝节包含第一枝节和第二枝节,第一枝节一端与超宽带天线内侧端部连接,第二枝节一端与第一枝节另一端连接;

所述第一枝节由半短轴长为a3、半长轴长为b3的四分之一椭圆去除同一圆心位置的半短轴长为a4、半长轴长为b4的四分之一椭圆后剩余部分构成,其中,a3为45mm,b3为65mm,a4为44cm,b4为50mm,第一枝节与天线连接端宽度W4为1mm;

所述第二枝节由半径为R的四分之一圆和半短轴长为a5、半长轴长为b5的四分之一椭圆去除同一圆心位置的半短轴长为a6、半长轴长为b6的四分之一椭圆后剩余部分以及L1×W5的长方形构成,其中,R为15mm,a5为35mm,b5为48mm,a6为20mm,b6为33mm,L1为15.5mm,W5为15mm。

2.按照权利要求1所述的一种在线饮用水源水质监测系统,其特征在于:所述活体鱼为斑马鱼或青鳉鱼。

3.按照权利要求1所述的一种在线饮用水源水质监测系统,其特征在于:所述超宽带天线采集无线射频能量为在线监测系统中的传感器供能,无线射频包含数字集群基站和移动台、CDMA数字蜂窝基站、GSM900/1800、WLAN、WiMAX、TD‑SCDMA以及TD‑LTE。

4.按照权利要求1所述的一种在线饮用水源水质监测系统,其特征在于:所述超宽带天线包含上层辐射体和下层介质基板。

5.按照权利要求4所述的一种在线饮用水源水质监测系统,其特征在于:所述上层辐射体采用铜材质,下层介质基板采用介电常数为4.4的FR‑4环氧玻璃纤维板。

6.按照权利要求1所述的一种在线饮用水源水质监测系统,其特征在于:所述整流电路为倍压整流电路,倍压整流电路包含电容C1、C2和二极管D1、D2,超宽带天线输出端一端与电容C1一端连接,电容C1另一端与二极管D1阴极和二极管D2阳极连接,二极管D2阴极与电容C2一端以及传感器输入端一端连接,超宽带天线输出端另一端与二极管D1阳极、电容C2另一端以及传感器输入端另一端连接。