本发明涉及水质监测电子设备，更具体地说，本发明涉及一种航道区域水质监测装置。
背景技术：
1、航运船舶产生的污水是港口、航道的水域污染主要来源之一，对水环境和水生物的影响极大，因此非常有必要在港口和航道建立规范的水质监测网络。目前常用的方法包括人工取样监测、有线监测等。人工取样监测方法是监测人员将待检测水样带回实验室化验后得出水质结果。但此种方法存在实时性较差、监测成本高、操作流程复杂且水样样本在运输中存在污染的情况。有线监测是通过物理介质将监测到的水质数据传到上位机，存在移动性差、布线复杂、安装成本高等问题，除特殊要求场景外较少使用。目前无线通信技术已经广泛应用，如gprs、4g、5g等无线通信技术可以代替有线监测的线路布置，将水质数据远距离传输至监控中心，但功耗高，成本高。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供一种航道区域水质监测装置，其设置唤醒水质监测终端、多级联动水质监测终端、汇聚水质监测终端构成的监测链，基于声音感应模块、水压感应模块的唤醒设计，以及低功耗长距离的lora通信模块构建的通信网络，实现港口和航道区域船舶通行时的水质检测和检测数据汇聚，功耗低，待机时间长，成本低。
2、为了实现本发明的这些目的和其它优点，本发明提供的一种航道区域水质监测装置，包括：沿港口、航道水域线性布置的唤醒水质监测终端、多级联动水质监测终端、汇聚水质监测终端；各终端设置lora通信模块建立通信连接形成监测链；
3、所述唤醒水质监测终端还设置有声音感应模块、水压感应模块和水质监测模块；当声音感应模块感应到船舶通行时，启动水压感应模块持续检测水压，在水压突变时，启动水质监测模块进行水质检测，并启动lora通信模块与联动水质监测终端建立通信连接，用于唤醒联动水质监测终端；
4、所述联动水质监测终端还设置有水质监测模块，lora通信模块为常开状态，任一联动水质监测终端与唤醒水质监测终端建立通信连接后，联动唤醒其他联动水质监测终端进行水质检测；
5、汇聚水质监测终端还设置有存储模块、高速通信模块和水质监测模块，lora通信模块为常开状态，用于与联动水质监测终端建立通信连接，并接收各终端的检测数据并保存于存储模块中，高速通信模块用于将存储的数据上传。
6、优选的，所述高速通信模块设置有休眠模式和唤醒模式，唤醒模式定期启动，存储模块存储的数据定期通过高速通信模块上传云服务器；
7、或，当数据采集终端通过lora通信模块与汇聚水质监测终端连接时，唤醒高速通信模块，将存储模块存储的数据通过高速通信模块上传至数据采集设备终端。
8、优选的，各终端设置有光伏板，在光伏板发电充足时或电池模块已经充满时，各终端的水质检测数据通过lora通信模块汇聚至所述汇聚水质监测终端存储。
9、优选的，所述高速通信模块为4g通信模块/5g通信模块/wifi通信模块。
10、优选的，所述声音感应模块检测的声音大于设定阈值时，水压感应模块启动在一定时间内持续检测水压，船舶行驶造成的波浪冲击唤醒水质监测终端，造成水压感应模块检测到的水压产生变化，变化超出设定阈值时，启动水质检测模块对水质进行检测。声音感应模块+水压感应模块可以准确判断是否有船舶通过，以及船浪是否达到，同时船舶排污超标时，污染物随船浪冲向水质监测终端，而被检测。通过声音感应模块+水压感应模块来唤醒lora通信模块，无需通信模块长期保持在线，有效减少电耗，提高监测终端待机时间，减少维护。
11、优选的，联动水质监测终端不设置声音感应模块+水压感应模块等，只设置lora通信模块等，降低成本，减少电耗；并基于唤醒水质监测终端的唤醒而进行水质监测，构建的监测链可在一定行程内对航行的船舶进行追踪监测，收集船舶通过时的水质数据。
12、优选的，唤醒水质监测终端包括：相连接的控制模块、lora模块、光伏板模块、电池模块、声音感应模块、水压感应模块、水质监测模块和存储模块。
13、优选的，联动水质监测终端包括：相连接的控制模块、lora模块、光伏板模块、电池模块、水质监测模块和存储模块。
14、优选的是，汇聚水质监测终端包括：相连接的控制模块、lora模块、高速通信模块、光伏板模块、电池模块、水质监测模块和存储模块。
15、优选的，各终端还包括：壳体和盖体，盖体盖合至壳体后形成球体，各模块设置壳体内部。
16、优选的，壳体内部设置隔板分隔成底部空间、中部空间和顶部空间，光伏板块设置在顶部空间；控制模块、lora模块和存储模块设置在中部空间；电池模块、水质监测模块和水压感应模块设置在底部空间。
17、优选的，壳体底部设置有网状护筒，水质监测模块的探头以及水压感应模块的探头位于网状护筒内。
18、优选的，壳体底部一段管体保护连接锚体的缆绳，管体长度2～9米，管体外壁整列环状阵列设置有滚体。
19、本发明至少包括以下有益效果：
20、本发明的装置设计由三种不同终端组建监测链，各个终端都有水质检测的功能和低功耗远距离的lora通信功能，但唤水质监测终端特别设置了声音感应模块与水压感应模块组成形成唤醒单元，有效监测通行的船舶；联动水质监测终端不设置其他模块，有效降低成本，减低电耗，延长需要，多级联动水质监测终端基于lora模块连接形成监测链，可以有效监测航道水质数据，以及过往船舶对水质的影响；汇聚水质监测终端设置特别设置高速通信模块，当所有终端的检测数据通过lora模块传输至汇聚水质监测终端后，通过唤醒高速通信模块快速将数据上传服务器或上级设备，无人机等数据采集设备，有效提高了数据采集效率和数据传输效率，一条监测链只需一个高速通信模块，减少硬件成本和通信成本。
21、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.一种航道区域水质监测装置，其特征在于，包括：沿港口、航道水域线性布置的唤醒水质监测终端、多级联动水质监测终端、汇聚水质监测终端；各终端设置lora通信模块建立通信连接形成监测链；
2.如权利要求1所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，所述高速通信模块定期启动，存储模块存储的数据定期通过高速通信模块上传服务器；或，当数据采集终端通过lora通信模块与汇聚水质监测终端连接时，唤醒高速通信模块，而将存储模块存储的数据通过高速通信模块上传至数据采集终端。
3.如权利要求1所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，各终端设置有光伏板模块和电池模块，在光伏板模块发电充足或电池模块充满后，各终端的水质检测数据通过lora通信模块传输至所述汇聚水质监测终端存储。
4.如权利要求1所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，所述高速通信模块为4g通信模块/5g通信模块/wifi通信模块。
5.如权利要求1所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，所述声音感应模块检测的声音大于设定阈值时，水压感应模块启动，在一定时间内持续检测水压，水压感应模块检测到的水压产生变化超出设定阈值时，启动水质检测模块对水质进行检测。
6.如权利要求1所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，所述唤醒水质监测终端包括：与控制模块连接的lora模块、光伏板模块、电池模块、声音感应模块、水压感应模块、水质监测模块和存储模块；
7.如权利要求6所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，各终端还包括：壳体和盖体，盖体盖合至壳体后形成球体，各模块设置壳体内部。
8.如权利要求7所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，壳体内部设置隔板分隔成底部空间、中部空间和顶部空间，光伏板块设置在顶部空间；控制模块、lora模块和存储模块设置在中部空间；电池模块、水质监测模块和水压感应模块设置在底部空间。
9.如权利要求7所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，壳体底部设置有网状护筒，水质监测模块的探头以及水压感应模块的探头位于网状护筒内。
10.如权利要求9所述的航道区域水质监测装置，其特征在于，壳体底部固定有一段管体，连接壳体和锚体的缆绳穿过管体，管体长度2～9米，管体外周环状阵列设置有可转动的滚体。
