智能池水检测系统

2016-03-26李超葛志强王聪张静

物联网技术 2016年3期

李超　葛志强　王聪　张静

摘要：智能池水检测系统可利用外设的传感器采集数据，并通过小型路由器连接互联网，用户可通过浏览器登陆系统页面或通过手机客户端登录，实现远程视频监控、实时检测水温等水质参数、远程实时控制和喂食等三大功能。系统可解决人们外出家中鱼类无人看管的问题，使人们生活更加便利。

关键词：手机电脑登录；实时监测；远程控制

1 作品介绍

据不完全统计，中国现有养鱼家庭5 000万之多，金鱼是人们的挚爱之物但价格昂贵，长时间出差和郊游把鱼独自留在家中，会造成严重的后果。我们希望通过我们的智能池水检测系统实现时时远距离观察家中鱼类，并进行控制喂食等，使人们出差在外不再担心家中爱鱼出现死亡情况。智能池水检测系统可实现远程视频监控、实时检测水温等参数，远程实时控制喂食等三大方面的功能，实物图如图1所示。

1.1 远程视频监控

用户可通过浏览器或手机客户端登录系统页面，通过按键控制摄像头角度，监控浴缸各个位置，实现实时看到家中鱼类情况的功能，远程视频监控图如图2所示。

1.2 实时检测水温等参数

采用各种外设传感器采集水温等水质参数，用户通过浏览器登陆系统页面，或者通过手机客户端登录，查看网页上的水质参数。图3所示是实时检测水温的示意图。

1.3 远程实时控制喂食

通过按键实时控制喂食装置舵机的转动确定喂食量的多少，体验远程养鱼喂鱼的乐趣。其远程实时控制喂食装置实物图如图4所示。

2 工作原理

本产品由这套系统利用外设的传感器采集数据，通过小型路由器连接互联网，用户可以通过浏览器登陆系统页面，或者通过手机客户端登录，查看水质情况，进行喂食控制。

2.1 控制核心

智能池水检测系统基于OPENWRT的路由器技术，并通过一个开放的视频端口与PC端口相连，来进行视频获取，并通过该路由器的TTL串口将命令转发到单片机，单片机通过控制舵机来进行相应的控制。单片机本系统选择的是STC系列单片机STC4052AD系列单片机，该系统主要是单片机最小系统，两路舵机，一个复位电路构成。STC单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和PC之间可以方便地进行串口通讯。图5所示其系统流程图。

2.2 电源

本系统采用一个输出为5V/ 2A的电源适配器来链接家庭电源供电系统。

2.3 信息采集模块

（1）摄像头： 800万像素的夜视高清摄像头可以三个角度转动，能够看清全部鱼的游动。

（2）温度传感器：温度传感器来测量水的温度，具有精确、反应速度快的特点。图6所示是该温度传感器。

2.4 接受模块

通过浏览器输入网址登录页面或者使用手机客户端登录，可以看到摄像头拍摄的高清画面，再通过操作按钮进行控制。

2.5 反馈模块

由喂食装置和摄像头组成，每个装置有一个舵机控制，高清摄像头可以三个角度转动，能够看清全部鱼的游动。喂食装置是自行设计的食槽，可以三个角度转动进行投食。

3 作品创新点

本套智能池水检测系统依托先进的物联网（传感器）技术，成功的把物与网络连接在一起，将视频、温度、水质等信息通过网络这一载体展现在用户面前，体现了智能家居的理念。

本系统通过对路由器升级，将本系统搭载在现有互联网中，用户通过登陆网页或手机客户端就能实现实时监控。