CN207070077U - 海绵城市数据采集与通信网关系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海绵城市数据采集与通信网关系统，包括电源管理模块、MCU模块、3G模块、液位变送器、土壤温度变送器，所述的电源管理模块、3G模块、液位变送器、土壤温度变送器分别与MCU模块相连接；所述的MCU一方面与3G模块、土壤温度变送器、液位变送器进行数据交互，另一方面加工处理土壤温度变送器、液位变送器采集的数据以及3G模块接收的网络数据包；所述的3G模块与互联网通信，透传MCU上传的数据以及接收互联网传递过来的网络数据包。本实用新型采用3G通信协议传输数据，可以进行双向的数据传输，同时还能发送手机短信报警。

Description

海绵城市数据采集与通信网关系统

技术领域

本实用新型涉及一种海绵城市数据采集与通信网关系统，属于通信技术领域。

背景技术

现有的技术多采用GPRS传输感知数据，数据的传输是单向的，不能控制实时采集数据，不能在数据超标的时候发送手机消息报警。采用GPRS进行单向的数据传输，可以实现采集数据的定时上传，但是不能在客户端向网关发送控制命令，控制传感器数据的实时采集，且只能传输数据，不能发送短信报警。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种海绵城市数据采集与通信网关系统，采用3G通信协议传输数据，可以进行双向的数据传输，同时还能发送手机短信报警。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，包括电源管理模块、MCU模块、3G模块、液位变送器、土壤温度变送器，所述的电源管理模块、3G模块、液位变送器、土壤温度变送器分别与MCU模块相连接；所述的MCU一方面与3G模块、土壤温度变送器、液位变送器进行数据交互，另一方面加工处理土壤温度变送器、液位变送器采集的数据以及3G模块接收的网络数据包；所述的3G模块与互联网通信，透传MCU上传的数据以及接收互联网传递过来的网络数据包。

前述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的液位变送器通过串口转RS485芯片与所述MCU相连接。

前述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的土壤温度变送器通过串口转RS485芯片与所述MCU相连接。

前述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的液位变送器通过传感器采集水深信号，所述的土壤温度变送器通过传感器采集土壤温度。

前述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的电源管理模块为其他模块转换电压，输入电压一部分直接供给采集数据的传感器，另一部分通过电压模块将电压转成3.3V供给MCU和3G模块。

前述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的3G模块与云服务器相连接。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型启动后能够自动和通信网络建立连接，定时采集传感器节点的感知信息，并上传云服务器采集；云服务器可以向网关发送控制信号，控制网关实时采集感知数据并上传；当3G模块掉线后，系统会根据状态信息判断是否掉线，并控制模块重启。网关还可以设置报警阀值，当传感器感知的数据超出了阀值，3G芯片将向指定的手机发送报警短信。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的功能结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，主控板主要由电源管理模块，MCU（微控制单元），3G模块，串口转RS485芯片以及采集数据的液位变送器、土壤温度变送器组成。其中电源管理模块主要负责为其他模块转换电压，输入电压一部分直接供给采集数据的传感器，另一部分通过电压模块将电压转成3.3V供给MCU、串口转RS485芯片以及3G模块；MCU作为数据处理单元一方面负责与3G模块、土壤温度变送器、液位变送器进行数据交互，另一方面还需加工处理传感器采集的数据以及3G模块接收的网络数据包；3G模块的主要功能概括起来说就是负责与互联网通信，透传MCU上传的数据以及接收互联网传递过来的数据包；串口转RS485芯片的作用是将传感器传送过来的电信号转换为MCU可以识别的电信号（两者电平不一致且通信接口不同）；液位变送器、土壤温度变送器为外接设备，生产商已对其封装，按说明文档连接并发送对应指令便可获取采集数值。

主控板中MCU相当于整块板子的心脏，控制着板子上各模块的协同工作。当主控板上通电时,MCU首先初始化与各模块通信的接口以及定时器、I/O等，随后MCU与3G模块通信，设置3G模块一些基本工作参数并发送指令让3G模块接入互联网，当3G模块获取到IP地址后，MCU将控制3G模块与服务器指定端口建立TCP连接（建立TCP过程3G板已封装，MCU只需使用指定AT指令操作即可），随后MCU与服务器进行信息验证完成上线，当建立TCP连接后3G模块只需负责透传服务器与MCU之间的数据包；当采集数据时MCU开启内置定时器，当计数值达到阈值时，MCU通过串口发送采集指令给变送器获取数据，并将采集的数据进行存储；当手机终端进行操作时，3G板将服务器传输过来的数据包上传给MCU，MCU按照通信协议解析数据包，得到数据内容，根据具体指令，MCU便可执行上传实时数据、设置报警等操作。

这些模块一起组成了海绵城市数据采集与通信网关的核心开发板，如图2所示，该开发板的作用就是实现海绵城市系统中传感器节点数据的定时、实时采集，并通过3G通信网络上传到云服务器上，供客户端查询和分析。用户也可以发送命令采集环境的实时数据并查看。当环境数据超标时，3G模块还会给指定的手机发送报警短信。该通信网关达到了海绵城市环境监控的技术指标。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，包括电源管理模块、MCU模块、3G模块、液位变送器、土壤温度变送器，所述的电源管理模块、3G模块、液位变送器、土壤温度变送器分别与MCU模块相连接；所述的MCU一方面与3G模块、土壤温度变送器、液位变送器进行数据交互，另一方面加工处理土壤温度变送器、液位变送器采集的数据以及3G模块接收的网络数据包；所述的3G模块与互联网通信，透传MCU上传的数据以及接收互联网传递过来的网络数据包。

2.根据权利要求1所述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的液位变送器通过串口转RS485芯片与所述MCU相连接。

3.根据权利要求1所述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的土壤温度变送器通过串口转RS485芯片与所述MCU相连接。

4.根据权利要求1所述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的液位变送器通过传感器采集水深信号，所述的土壤温度变送器通过传感器采集土壤温度。

5.根据权利要求1所述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的电源管理模块为其他模块转换电压，输入电压一部分直接供给采集数据的传感器，另一部分通过电压模块将电压转成3.3V供给MCU和3G模块。

6.根据权利要求1所述的海绵城市数据采集与通信网关系统，其特征是，所述的3G模块与云服务器相连接。