CN207099118U - 一种污水处理设备LoRa监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及污水设备监控管理技术领域，尤其为一种污水处理设备LoRa监控系统，包括：监测模块，用于对污水环境进行检测，得到污水数据；数据采集器，接收所述污水数据并送入LoRa模块；所述LoRa模块包括MCU单元以及与其连接的LAN通信模块、无线信号增强通讯模块，其中，所述LAN通信模块和无线信号增强通讯模块均分别与数据采集器、网络服务器链接；电源模块，电性连接于所述数据采集器、LoRa模块；所述网络服务器将污水数据送到与其连接的远程监控端中处理。本实用新型，LoRa模块具有超远距离扩频调制通讯、高抗干扰性和超低电流功耗，其提高了与远程监控端通信精度与速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水设备监控管理技术领域，具体为一种污水处理设备LoRa监控系统。
背景技术
工业废水、生活污水已经严重的影响了经济的可持续发展；面对水资源污染的现状政府及有关部门极为重视，投入大量人力物力和财力，加大治污力度，目前很多排污企业、污水处理厂已经安装了一些水质监测仪器，其在线监测系统是一套用于环境水资源、城镇生活污水、工业废水的网络化实时监测系统，系统可连续或间歇地对监测现场的水质实现多种参数在线测定；通过建立完善的监测网络，可对某一类污染参数、污染源、水系进行自动巡测，为水环境监控提供完整的科学数据，快速准确地掌握辖区水域的污染，及时了解水处理系统中各流程点的水质状况。现有技术中，在线监测系统数据传输一般采用电话线、GPRS、以太网等送到处理终端，然而电话线、以太网传输存在通信距离受限制、而GPRS在增加了通信也使系统功耗增大，为此我们提出一种污水处理设备LoRa监控系统，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有远距离、低功耗的污水处理设备LoRa监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种污水处理设备LoRa监控系统，包括：
监测模块，用于对污水环境进行检测，得到污水数据；
数据采集器，接收所述污水数据并送入LoRa模块；
所述LoRa模块包括MCU单元以及与其连接的LAN通信模块、无线信号增强通讯模块，其中，所述LAN通信模块和无线信号增强通讯模块均分别与数据采集器、网络服务器链接；
电源模块，电性连接于所述数据采集器、LoRa模块；
所述网络服务器将污水数据送到与其连接的远程监控端中处理。
优选的，所述监测模块包括采样传感器和CCD图像传感器，所述采样传感器包括温度传感器、pH值传感器以及DO溶解氧传感器。
优选的，所述LAN通信模块包括GWM单元Ⅰ和GWM单元Ⅱ，所述GWM单元Ⅰ与网络服务器链接，所述GWM单元Ⅱ与数据采集器链接。
优选的，所述无线信号增强通讯模块包括数据调制模块、无线交换器，所述数据调制模块依次连接有DTU数传模块、GPS模块，并通过数据解调模块与网络服务器通信链接，所述无线交换器通过无线AP模块与数据采集器通信链接，其中，所述无线AP模块为3G、4G或WiFi模块。
优选的，所述LoRa模块还包括与MCU单元连接的存储单元，所述存储单元由RAM芯片、Flsah芯片和SDRAM芯片构成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：LoRa模块通过GWM单元Ⅰ、GWM单元Ⅱ即实现了其与监测模块1、远程监控端的LAN或者以太网方式的通讯，又所述LoRa模块又通过其扩频调制解调技术优异的抗干扰性能、FEC前向纠错技术，及433MHZ频段使得数据通过数据调制模块、DTU数传模块将GPS模块的无线/GPRS网络与远程监控端进行远距离、低功耗的无线通讯数据的传输；拓展了现有技术如ZigBee、WiFi通讯距离近的不足。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1监测模块、10采样传感器、11CCD图像传感器、2数据采集器、3LoRa模块、30MCU单元、31GWM单元Ⅰ、32数据调制模块、33DTU数传模块、34GPS模块、35GWM单元Ⅱ、36无线AP模块、37无线交换器、38存储单元、4电源模块、5网络服务器、50数据解调模块、6远程监控端。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：
一种污水处理设备LoRa监控系统，包括：监测模块1，用于对污水环境进行检测，得到污水数据；数据采集器2，接收所述污水数据并送入LoRa模块3；所述LoRa模块3包括MCU单元30以及与其连接的LAN通信模块、无线信号增强通讯模块，其中，所述LAN通信模块和无线信号增强通讯模块均分别与数据采集器2、网络服务器5链接，所述监测模块1包括采样传感器10和CCD图像传感器11，所述采样传感器10包括温度传感器、pH值传感器以及DO溶解氧传感器，对污水中的温度参数、酸碱度(pH值)和污水中的溶氧量进行采集，所述CCD图像传感器将设备现场运行情况通过图像信息的形式送入到远程监控端6，方便用户及时了解设备现场情况，易地掌握设备运行状态，对设备突发情况进行监控，同时可开发手机app，连接到网络服务器5，从网络服务器5下载生产数据，随时随地办公；所述LAN通信模块包括GWM单元Ⅰ31和GWM单元Ⅱ35，所述GWM单元Ⅰ31与网络服务器5链接，所述GWM单元Ⅱ35与数据采集器2链接，所述无线信号增强通讯模块包括数据调制模块32、无线交换器37，所述数据调制模块32依次连接有DTU数传模块33、GPS模块34，并通过数据解调模块50与网络服务器5通信链接，所述无线交换器37通过无线AP模块36与数据采集器2通信链接，其中，所述无线AP模块36为3G、4G或WiFi模块，所述LoRa模块3还包括与MCU单元30连接的存储单元38，所述存储单元38由RAM芯片、Flsah芯片和SDRAM芯片构成；电源模块4，电性连接于所述数据采集器2、LoRa模块3，为监控系统供电保证正常工作；所述网络服务器5将污水数据送到与其连接的远程监控端6中处理。
所述LoRa模块3的MCU单元30采用无线射频芯片SX1212，具有超远距离扩频调制通讯、高抗干扰性和超低电流功耗，可以实现-110dbm的高接收灵敏度，+12.5dbm的发射功率，低至3mA的接收电流消耗；通过LoRa WAN协议再搭建覆盖范围较广的广域网基础设施，同时也可单独通过GWM单元Ⅰ31(网关)设备搭建局域网，实现监测模块1检测的污水数据通过具有Netware系统的网络服务器5传送到远程监控端6(SPI接口进行通讯)，所述远程监控端6采用工业级计算机，为现有技术外围设备，实现对污水采集的温度、pH值、以及现场视数据处理，以便用于对现场情况进行监控。
所述RAM芯片、Flsah芯片和SDRAM芯片，RAM芯片，Flash芯片用于存储MCU单元30指令缓存，SDRAM单元，8MB，用于存放内嵌的C代码运行。
所述数据调制模块32将无线射频芯片SX1212读取数据采集2(SPI接口进行通讯)，采用PXI-3361多功能数据采集卡，数据信号先通过QPSK或QAM调制在载波上传送，送入到下一级的具有内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统的DTU数传模块33搭载GPS模块34的无线/GPRS网络进行数据传输，网络服务器5通过数据解调模块50接收再通过解调得到数据信号送入到远程监控端6中，此过程实现了在远距离传输的带宽的增大，进而提高了通信传输比特率。
LoRa模块3通过GWM单元Ⅰ31、GWM单元Ⅱ35即实现了其与监测模块1、远程监控端6的LAN或者以太网方式的通讯，又所述LoRa模块3又通过其扩频调制解调技术优异的抗干扰性能、FEC前向纠错技术，及433MHZ频段使得数据通过数据调制模块32、DTU数传模块33将GPS模块34的无线/GPRS网络与远程监控端6进行远距离、低功耗的无线通讯数据的传输；拓展了现有技术如ZigBee、WiFi通讯距离近的不足。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种污水处理设备LoRa监控系统，其特征在于，包括：
监测模块(1)，用于对污水环境进行检测，得到污水数据；
数据采集器(2)，接收所述污水数据并送入LoRa模块(3)；
所述LoRa模块(3)包括MCU单元(30)以及与其连接的LAN通信模块、无线信号增强通讯模块，其中，所述LAN通信模块和无线信号增强通讯模块均分别与数据采集器(2)、网络服务器(5)链接；
电源模块(4)，电性连接于所述数据采集器(2)、LoRa模块(3)；
所述网络服务器(5)将污水数据送到与其连接的远程监控端(6)中处理。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理设备LoRa监控系统，其特征在于：所述监测模块(1)包括采样传感器(10)和CCD图像传感器(11)，所述采样传感器(10)包括温度传感器、pH值传感器以及DO溶解氧传感器。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理设备LoRa监控系统，其特征在于：所述LAN通信模块包括GWM单元Ⅰ(31)和GWM单元Ⅱ(35)，所述GWM单元Ⅰ(31)与网络服务器(5)链接，所述GWM单元Ⅱ(35)与数据采集器(2)链接。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理设备LoRa监控系统，其特征在于：所述无线信号增强通讯模块包括数据调制模块(32)、无线交换器(37)，所述数据调制模块(32)依次连接有DTU数传模块(33)、GPS模块(34)，并通过数据解调模块(50)与网络服务器(5)通信链接，所述无线交换器(37)通过无线AP模块(36)与数据采集器(2)通信链接，其中，所述无线AP模块(36)为3G、4G或WiFi模块。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理设备LoRa监控系统，其特征在于：所述LoRa模块(3)还包括与MCU单元(30)连接的存储单元(38)，所述存储单元(38)由RAM芯片、Flsah芯片和SDRAM芯片构成。
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