[發(fā)明專利]一種基于NB-Iot的遠(yuǎn)程水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110445829.2
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113325149A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹鈺琛;陶加祥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01S19/13;G07D11/237;H04W4/38;G08C17/02
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本發(fā)明提供了一種基于NB?Iot的遠(yuǎn)程水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，包括：依次電性連接的水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備投放模塊、水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備模塊、數(shù)據(jù)終端模塊和云端數(shù)據(jù)處理模塊，水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備投放模塊用于向水中投放水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備模塊包括電性連接的定位模塊和傳感器模塊，數(shù)據(jù)終端模塊用于接收并顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，云端數(shù)據(jù)處理模塊用于存儲并查看水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備模塊上報的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和可視化。實(shí)現(xiàn)在任意水域的水質(zhì)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于NB-Iot的遠(yuǎn)程水質(zhì) 監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的水資源監(jiān)管一般要進(jìn)行水位、水質(zhì)、溫度、壓力等關(guān)鍵要素的采集 監(jiān)測與分析，傳統(tǒng)的檢測設(shè)備相對落后，只能人為投放或設(shè)置在相應(yīng)的水域， 即采用人工監(jiān)測的方式或者普通機(jī)械水表監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性難 以保證，并且通常設(shè)備為一個完整的監(jiān)測系統(tǒng)，不具備與其他設(shè)備數(shù)據(jù)交互和 動態(tài)分析的功能，收集到的數(shù)據(jù)散亂，后續(xù)的人工分析數(shù)據(jù)消耗著大量的人力 和物力，成本極高，同時也無法實(shí)現(xiàn)對水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備及水質(zhì)信息進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù) 的監(jiān)控，監(jiān)測工作極為不方便。這樣的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，存在的問題是監(jiān)測的水 域范圍固定且范圍較小，導(dǎo)致采樣點(diǎn)少，現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的一個主要問題是如何能夠大范圍地遠(yuǎn)程收集和檢測水域水 質(zhì)，并基于云端物聯(lián)網(wǎng)平臺利用機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和可視化。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于NB-Iot的遠(yuǎn)程水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，包 括：

依次電性連接的水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備投放模塊、水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備模塊、云端數(shù)據(jù)處 理模塊和數(shù)據(jù)終端模塊；

所述水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備投放模塊用于接收所述云端數(shù)據(jù)處理模塊的控制指令， 并根據(jù)所述控制指令將水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備模塊投放到目標(biāo)水域；

所述水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備模塊包括電性連接的單片機(jī)、被所述單片機(jī)驅(qū)動的 NB-IoT無線通信模塊和傳感器模塊，所述單片機(jī)、所述NB-IoT無線通信模塊 和傳感器模塊用于采集監(jiān)測數(shù)據(jù)；

所述云端數(shù)據(jù)處理模塊用于接收并存儲所述監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對所述監(jiān)測數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理和可視化；

所述數(shù)據(jù)終端模塊用于接收并顯示被處理和可視化后的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備投放模塊為工業(yè)無人機(jī)。

進(jìn)一步地，所述單片機(jī)為STM32型單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述NB-IoT無線通信模塊為Quectel BC20模塊。

進(jìn)一步地，所述傳感器模塊包括：分別與所述數(shù)據(jù)終端模塊電性連接的溫 度模塊、色度模塊、濁度模塊、pH值模塊、電導(dǎo)率模塊、懸浮物模塊和溶解氧 模塊。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)終端模塊遠(yuǎn)程控制所述水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備的開機(jī)和關(guān)機(jī)， 并控制所述傳感器模塊的工作狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)終端模塊包括：顯示控件，所述顯示控件為顯示在顯 示界面的圖標(biāo)或文字，且所述顯示控件包括數(shù)據(jù)查看控件、數(shù)據(jù)可視化控件、 數(shù)據(jù)處理控件、遠(yuǎn)程控制控件和水域信息切換控件；

顯示界面，用于顯示所述顯示控件及水域定位信息。

所述數(shù)據(jù)查看控件、數(shù)據(jù)可視化控件和數(shù)據(jù)處理控件位于所述顯示界面上 部；

所述遠(yuǎn)程控制控件和水域信息切換控件依次位于所述顯示界面下部；

所述水域定位信息顯示在所述顯示界面上。

進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)程控制控件包括傳感模塊開關(guān)機(jī)控件、溫度控件、色度 控件、濁度控件、pH值控件、電導(dǎo)率控件、懸浮物控件和溶解氧控件。