[發明專利]一種基于NB-IoT的水質監測系統

有效

• 申請號: 201910389911.0
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110174179B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張濤;孫碩;李水銘;韓家言;馬楠楠;郭星宇
• 申請（專利權）人: 深圳市數字城市工程研究中心;江南大學
• 主分類號: G01K7/22
• 分類號: G01K7/22;G01N27/30;H04W4/38
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種基于NB?IoT的水質監測系統，該系統基于意法半導體公司的STM32平臺開發的監測系統。該系統工作流程分三步：首先將溫度傳感器和pH值傳感器放入裝有待測溶液里，pH值溫度變送器會讀取傳感器中的電壓值并將其轉化成十進制數據，再返回到STM32主控芯片中，完成原始數據的收集；其次由STM32主控芯片得到對應的溫度pH值，并啟用BC28無線通信模組，連接到網絡服務器，并通過BC28模組將數據上傳到服務器；最后用戶登錄網站，查看該監測系統獲取的實時數據(溫度、pH值)以及該節點的位置，用戶也可以選擇查看該節點一個月內的歷史數據，并可以以圖表的形式展示給用戶。本發明可應用于監測工業廢水的溫度和pH值兩項指標。

技術領域

本發明涉及窄帶物聯網和嵌入式硬件開發領域，特別是一種基于NB-IoT的水質監測系統。

背景技術

傳統的水質檢測方法多采用人工取樣，實驗室化驗的方法，例如高立強等人在《國外某銅礦山酸性廢水處理試驗研究》中提到的水質檢測方法，該論文發表在《中國礦山工程》2018年01期第13-18頁。采用人工檢測的方法，取材麻煩，操作復雜，而且無法實現對水質的長時間實時監測。

對于探測節點的通信問題，范小嬌等人在《基于云平臺和LoRa的工業廢水pH值監測系統》提出了LoRa通信的方式，該論文發布在《物聯網技術》2019年03期第18-20+22頁。采用LoRa通信，可以實現戶外場景遠距離通信，但受限于LoRa組網方式，需自行搭建LoRa網關，而LoRa網關部署位置要求較高，需要考慮的因素較多。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述和/或現有的助行器中存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明其中的一個目的是提供一種基于NB-IoT的水質監測系統，其能夠解決傳統水質檢測方法的取材麻煩、操作復雜問題，且能耗很低。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種基于NB-IoT的水質監測系統，其包括主控單元以及與所述主控單元分別進行連接的檢測單元和通訊單元；所述檢測單元能夠獲得監測數據，并將其傳輸至主控單元，所述主控單元通過所述通訊單元將所述監測數據進行上傳。

作為本發明所述基于NB-IoT的水質監測系統的一種優選方案，其中：所述檢測單元包括測量模塊和讀取模塊，所述測量模塊通過所述讀取模塊與所述主控單元連接；所述讀取模塊讀取所述測量模塊所監測的原始數據，并將其轉化為所述監測數據后傳輸至所述主控單元。

作為本發明所述基于NB-IoT的水質監測系統的一種優選方案，其中：所述測量模塊包括溫度傳感器和PH傳感器，兩者分別與所述讀取模塊進行連接。

作為本發明所述基于NB-IoT的水質監測系統的一種優選方案，其中：所述讀取模塊采用Modbus-RTU通訊協議，并通過Modbus-RTU通訊協議將所述測量模塊所獲得的電壓值數據轉化成對應的正負溫度值和pH值，形成所述監測數據，并發送給所述主控單元。

作為本發明所述基于NB-IoT的水質監測系統的一種優選方案，其中：所述通訊單元包括NB-IoT模塊和電平轉換模塊，所述NB-IoT模塊通過所述電平轉換模塊與所述主控單元連接。

作為本發明所述基于NB-IoT的水質監測系統的一種優選方案，其中：所述電平轉換模塊通過插針連接器與所述主控單元連接。

作為本發明所述基于NB-IoT的水質監測系統的一種優選方案，其中：還包括第一電源單元，所述第一電源單元包括供電模塊；所述供電模塊分別與所述主控單元和通訊單元連接，并為其進行供電。