CN210893317U - 低能耗实时远程水文监测信息采集终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低能耗实时远程水文监测信息采集终端，包括：温度模块，用于获取水温信息；超声模块，用于读取下方取水点的液位信息；GPRS模块，用于进行远程数据传输，控制器，用于获取所述水温信息和液位信息并通过GPS模块进行远程数据传输以将所述水温信息和液位信息发送至云服务器；电源模块，用于为所述温度模块、超声模块、GPRS模块及控制器供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及水文监测设备技术领域，特别涉及一种低能耗实时远程水文监测信息采集终端。
背景技术
随着经济的发展，人们对水文信息监测的要求越来越高。然而，一般来说水文信息监测对象分布范围广、监测点要在大范围内进行分散布置，并且大部分监测点都安置在野外恶劣环境中。受到通讯方式、能耗的影响，目前的监测装置在大范围分散布置时往往无法进行实时的远程传输。
因此，现在迫切需要一种能够实现实时监测、远程传输、低能耗的实时远程水文监测信息采集终端来平衡当前的矛盾。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种低能耗实时远程水文监测信息采集终端，以解决现有的监测装置大范围分散布置无法进行实时的远程传输的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种低能耗实时远程水文监测信息采集终端，包括：
温度模块，用于获取水温信息；
超声模块，用于读取下方取水点的液位信息；
GPRS模块，用于进行远程数据传输，
控制器，用于获取所述水温信息和液位信息并通过GPS模块进行远程数据传输以将所述水温信息和液位信息发送至云服务器；
电源模块，用于为所述温度模块、超声模块、GPRS模块及控制器供电。
较佳地，所述控制器包括STM32F107芯片及其外围电路，并由DS12CR887时钟芯片为所述STM32F107芯片提供时钟参考信号。
较佳地，还包括蓄电池，所述蓄电池用于储存电能，并为所述电源模块提供电能。
较佳地，所述电源模块包括串接的低功耗、低压差的稳压芯片HT7333及HT7350，所述HT7350的输入端与蓄电池间串接了8个二极管，所述HT7333输出电压为所述STM32F107芯片供电。
较佳地，还包括5V电源控制模块，所述5V电源控制模块由所述控制器控制将所述电源模块输出的5V电压以后为所述温度模块及超声模块供电。
较佳地，还包括12V继电控制模块，所述12V继电控制模块由所述控制器控制以进行继电保护。
本实用新型的低能耗实时远程水文监测信息采集终端通过使用STM32F107作为内核的智能控制系统、DS12CR887时钟芯片、USR-GPRS232-710GPRS数据传输模块、基于HT7333、HT7350的3.3V，5V工作电源设计；能实现水文信息的实时监测和数据远程传输，具有低能耗的特点，实现了远距离监测信息的实时传输。
附图说明
图1为本实用新型低能耗实时远程水文监测信息采集终端的组成示意图；
图2为本实用新型的时钟芯片管脚连接示意图；
图3为本实用新型优选实施例的电源模块电路原理图。
具体实施方式
以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
为了便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本实用新型实施例的限定。
本实施例提供了一种低能耗实时远程水文监测信息采集终端，参考附图1所示，该采集终端包括：
温度模块，用于获取水温信息；
超声模块，用于读取下方取水点的液位信息；
GPRS模块，用于进行远程数据传输，
控制器，用于获取所述水温信息和液位信息并通过GPS模块进行远程数据传输以将所述水温信息和液位信息发送至云服务器；
电源模块，用于为所述温度模块、超声模块、GPRS模块及控制器供电。
其中，上述的控制器包括STM32F107芯片及其外围电路，并由DS12CR887时钟芯片为所述STM32F107芯片提供时钟参考信号。该装置通过采用基于专为要求高性能、低成本、低能耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核STM32F107作为核心控制器，通过超声模块对下方取水点的液位信息进行读取，然后将采集信息通过GPRS模块发送到指定的互联网云服务器上。采集任务完成后系统进入低能耗休眠模式。因此，该低能耗实时远程水文监测信息采集终端能实现水文信息的实时监测和数据远程传输，具有低能耗的特点。
本实施例中的时钟芯片的型号为DS12CR887+33，其管脚连接图参考附图2所示。DS12CR887时钟芯片为EDIP封装，内部集成有DS12R885裸片、石英晶振和电池。在没有提供电源的+25℃的环境下，其内置的电池容量可为振荡器和寄存器供电长达五年之久。
优选地，本实施例提供的低能耗实时远程水文监测信息采集终端，还包括蓄电池，蓄电池用于储存电能，并为上述的电源模块提供电能，从而为采集终端的各个模块提供符合要求的电源。
系统中3.3V，5.0V电源通过低功耗、低压差稳压芯片HT7333、HT7350来设计。具体参考图3所示，本实施例中的电源模块包括串接的低功耗、低压差的稳压芯片HT7333及HT7350，HT7350的输入端与蓄电池间串接了8个二极管，HT7333输出电压为STM32F107芯片供电。稳压芯片HT7333及HT7350可以为控制器模块提供3.3V的电源，以及为温度模块和超声模块提供5.0V的电源。稳压芯片HT7333具有超低的静态工作电流，典型值为4uA。为解决稳压芯片输入大于10V时，芯片发热严重，极易烧坏的问题，这里通过在输入端加入8个二极管(1N4007)解决该问题。电源模块在工作时每个二极管的压降大约为0.81V。随着蓄电池放电过程(约14.6V～12.8V)，稳压芯片输入电压的大约范围为8.1V～6.3V，这极大的降低了烧坏芯片的概率。
再次参考图1，本实施例中的低能耗实时远程水文监测信息采集终端，还包括5V电源控制模块，5V电源控制模块由所述控制器控制将上述的电源模块输出的5V电压以后为上述的温度模块及超声模块供电。
再次参考图1，本实施例中的低能耗实时远程水文监测信息采集终端，还包括12V继电控制模块，12V继电控制模块由所述控制器控制以进行继电保护。
本实施例中的GPRS模块选用型号为USR-GPRS232-710的GPRS数据传输模块进行远程数据传输。
本实用新型提供的低能耗实时远程水文监测信息采集终端通过采用STM32F107为内核的智能控制系统，以及设置了DS12C R 887时钟芯片、US R-GP R S232-710 GPRS数据传输模块，并采用基于HT7333、HT7350的3.3V、5V的工作电源设计。核心控制器STM32F107具有高性能、低成本、低能耗的特点，电源模块采用低功耗、低压差稳压芯片HT7333、HT7350来设计，使得该低能耗实时远程水文监测信息采集终端能够实现水文信息的实时监测和数据远程传输，具有低能耗的特点。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对本实用新型所做的变形或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种低能耗实时远程水文监测信息采集终端，其特征在于，包括：
温度模块，用于获取水温信息；
超声模块，用于读取下方取水点的液位信息；
GPRS模块，用于进行远程数据传输，
控制器，用于获取所述水温信息和液位信息并通过GPS模块进行远程数据传输以将所述水温信息和液位信息发送至云服务器；
电源模块，用于为所述温度模块、超声模块、GPRS模块及控制器供电。
2.根据权利要求1所述的低能耗实时远程水文监测信息采集终端，其特征在于，所述控制器包括STM32F107芯片及其外围电路，并由DS12CR887时钟芯片为所述STM32F107芯片提供时钟参考信号。
3.根据权利要求2所述的低能耗实时远程水文监测信息采集终端，其特征在于，还包括蓄电池，所述蓄电池用于储存电能，并为所述电源模块提供电能。
4.根据权利要求3所述的低能耗实时远程水文监测信息采集终端，其特征在于，所述电源模块包括串接的低功耗、低压差的稳压芯片HT7333及HT7350，所述HT7350的输入端与蓄电池间串接了8个二极管，所述HT7333输出电压为所述STM32F107芯片供电。
5.根据权利要求1所述的低能耗实时远程水文监测信息采集终端，其特征在于，还包括5V电源控制模块，所述5V电源控制模块由所述控制器控制将所述电源模块输出的5V电压以为所述温度模块及超声模块供电。
6.根据权利要求1所述的低能耗实时远程水文监测信息采集终端，其特征在于，还包括12V继电控制模块，所述12V继电控制模块由所述控制器控制以进行继电保护。
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Cited By (1)
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| CN110864760A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-06 | 苏州经贸职业技术学院 | 低能耗实时远程水文监测信息采集终端 |
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2019
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