CN211127838U - 一种具有无线路由功能的水文数据监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，包括主控模块，及与其相连的人机交互模块、现场通信接口、数据存储模块、无线路由模块、电源管理模块、脉冲计数接口、串行通信接口、并行数据接口、模拟量采集模块；本实用新型其外观小巧，使用简单，功耗低较，解决了无线网络不能共享的问题，能够实现水文监测与视频监控或其他设备共用一个无线网络进行通信，特别适用于水库、重要河道的水文动态视频监测。

Description

一种具有无线路由功能的水文数据监测装置

技术领域

本实用新型涉及水文监测技术领域，特别是一种具有无线路由功能的水文数据监测装置。

背景技术

目前，现有水文监测设备在以下几个方面存在不足：

（1）水文监测终端一般通过2G、4G上传数据，无网络扩展功能；视频监控设备不能与之共用4G无线网络。

（2）外置路由体积较大，功耗较高，不能做到空闲关机；对于野外站点而言，一般是太阳能供电，功耗对系统很重要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，使用简单，功耗较低并能够实现水文监测。

本实用新型采用以下方案实现：一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，包括主控模块、人机交互模块、现场通信接口、数据存储模块、无线路由模块、电源管理模块、脉冲计数接口、串行通信接口、并行数据接口和模拟量采集模块；人机交互模块、现场通信接口、数据存储模块、无线路由模块、电源管理模块、脉冲计数接口、串行通信接口、并行数据接口和模拟量采集模块均与所述主控模块相连；所述电源管理模块还分别与所述无线路由模块、模拟量采集模块和并行数据接口连接，用以提供电能；所述电源管理模块还与外部的太阳能电池板和铅酸蓄电池电极相连，用以获取电能。

进一步地，所述无线路由模块包括4G通信模组、状态指示模块、USB通信接口、串行通信接口、SIM卡接口、DC-DC电源模块、天线接口和网络交换模块；所述状态指示模块、USB通信接口、串行通信接口、SIM卡接口、DC-DC电源模块、天线接口和网络交换模块均与所述4G通信模组相连；所述网络交换模块外接以太网通信接口；所述DC-DC电源模块还与所述网络交换模块连接。

进一步地，所述主控模块采用的处理器包括但不限于STM32F103VET6型号的ARMCortex M3处理器。

进一步地，所述DC-DC电源模块包括第一电源控制芯片和第二电源控制芯片；所述第一电源控制芯片和所述第二电源控制芯片的电源输入端并联，用以分别提供不同的输出电压；所述第一电源控制芯片和第二电源控制芯片均采用的是MP2359型号的电源控制芯片。

进一步地，所述4G通信模组采用的是NET100型号的全网通无线通信模。

进一步地，所述网络交换模块采用的是RTL8306E型号的多口以太网交换芯片。

进一步地，所述以太网通信接口包括第一以太网接口模块和第二以太网接口模块；所述第一以太网接口模块和第二以太网接口模块均采用的是HR911105A型号的以太网接口模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型具有路由功能；传统的水文数据采集装置只能采集与上传数据，不能连接视频监控设备；本实用新型通过路由功能，可以实现4G无线通信与以太网口之间的数据交换，可通过以太网口接入网络视频摄像机，通过4G网络进行视频数据的传输；从而实现水文监测与视频监控的整合应用。

（2）本实用新型路由集成在装置内部，可根据业务需求控制路由的工作状态，最大限度降低功耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路示意框图。

图2为本实用新型实施例的无线路由模块电路示意框图。

图3为本实用新型实施例的主控模块电路原理示意图。

图4为本实用新型实施例的电源管理模块电路原理示意图。

图5为本实用新型实施例的串行通信接口电路原理示意图。

图6为本实用新型实施例的脉冲计数接口电路原理示意图。

图7为本实用新型实施例的DC-DC电源模块电路原理示意图。

图8为本实用新型实施例的4G通信模组电路原理示意图。

图9为本实用新型实施例的网络交换模块电路原理示意图。

图10为本实用新型实施例的以太网通信接口电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，包括主控模块、人机交互模块、现场通信接口、数据存储模块、无线路由模块、电源管理模块、脉冲计数接口、串行通信接口、并行数据接口和模拟量采集模块；人机交互模块、现场通信接口、数据存储模块、无线路由模块、电源管理模块、脉冲计数接口、串行通信接口、并行数据接口和模拟量采集模块均与所述主控模块相连；所述电源管理模块还分别与所述无线路由模块、模拟量采集模块和并行数据接口连接，用以提供电能；所述电源管理模块还与外部的太阳能电池板和铅酸蓄电池电极相连，用以获取电能。

如图2所示，在本实施例中所述无线路由模块包括4G通信模组、状态指示模块、USB通信接口、串行通信接口、SIM卡接口、DC-DC电源模块、天线接口和网络交换模块；所述状态指示模块、USB通信接口、串行通信接口、SIM卡接口、DC-DC电源模块、天线接口和网络交换模块均与所述4G通信模组相连；所述网络交换模块外接以太网通信接口；所述DC-DC电源模块还与所述网络交换模块和所述SIM卡接口连接。

如图3所示，在本实施例中，所述主控模块采用的处理器包括但不限于STM32F103VET6型号的ARM Cortex M3处理器；所述主控模块通过UART与所述无线路由模块中的4G通信模组的串行通信接口相连，以控制路由模块的工作参数和工作状态。

如图4所示，在本实施例中，所述电源管理模块包括二个IRF9540型号的场效应管、五个SI2343DS型号的场效应管、六个S9014型号的三极管。

如图5所示，在本实施例中，所述串行通信接口包括二个SP485EEN型号的接口芯片，以及一个SP3232EEN型号的接口芯片。

如图6所示，为本实施例的脉冲计数接口电路原理示意图。

如图7所示，在本实施例中，所述DC-DC电源模块包括第一电源控制芯片和第二电源控制芯片；所述第一电源控制芯片和所述第二电源控制芯片的电源输入端并联，二者分别提供不同的输出电压。所述第一电源控制芯片和第二电源控制芯片均采用的是MP2359型号的电源控制芯片。

如图8所示，在本实施例中，所述4G通信模组采用的是NET100型号的全网通无线通信模块；该模块内部集成路由协议；具有RMII接口，能够扩展多组以太网接口。

如图9所示，在本实施例中，所述网络交换模块采用的是RTL8306E型号的多口以太网交换芯片；RTL8306E芯片通过RMII接口与所述4G通信模组相连，实现以太网口的扩展。

如图10所示，在本实施例中，所述以太网通信接口包括第一以太网接口模块和第二以太网接口模块；所述第一以太网接口模块和第二以太网接口模块均能够提供外部的网络通信能力，2个口独立存在。所述第一以太网接口模块和第二以太网接口模块均采用的是HR911105A型号的以太网接口模块。

较佳的，在本实施例中，主控模块与无线路由模块之间采用串口通信，通过主控模块对NET100无线通信模块进行管理；在空闲时，可控制无线路由模块关机，以达到省电的目的。

较佳的，在本实施例中，RTL8306E型号的多口以太网交换芯片可扩展5个以太网接口，在本实施例中使用了其中2组接口。

较佳的，在本实施例中，NET100型号的全网通无线通信模块可兼容电信、移动等不同运营商的4G网络，具有RMII总线，可扩展以太网接口。

较佳的，本实施例其外观小巧，使用简单，功耗低较，解决了无线网络不能共享的问题；通过路由功能，可以实现4G无线通信与以太网口之间的数据交换，可通过以太网口接入网络视频摄像机，通过4G网络进行视频数据的传输；从而实现水文监测与视频监控或其他设备共用一个无线网络进行通信，特别适用于水库、重要河道的水文动态视频监测。具有路由功能，实现4G无线通信与以太网口之间的数据传输，可接入网络视频摄像机，实现水文监测与视频监控的整合应用。

较佳的，本实施例路由集成在设备内部，可根据业务需求控制路由的工作状态，最大限度降低功耗。

值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于控制方法不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，其特征在于：包括主控模块、人机交互模块、现场通信接口、数据存储模块、无线路由模块、电源管理模块、脉冲计数接口、串行通信接口、并行数据接口和模拟量采集模块；人机交互模块、现场通信接口、数据存储模块、无线路由模块、电源管理模块、脉冲计数接口、串行通信接口、并行数据接口和模拟量采集模块均与所述主控模块相连；所述电源管理模块还分别与所述无线路由模块、模拟量采集模块和并行数据接口连接，用以提供电能；所述电源管理模块还与外部的太阳能电池板和铅酸蓄电池电极相连，用以获取电能。

2.根据权利要求1所述的一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，其特征在于：所述无线路由模块包括4G通信模组、状态指示模块、USB通信接口、串行通信接口、SIM卡接口、DC-DC电源模块、天线接口和网络交换模块；所述状态指示模块、USB通信接口、串行通信接口、SIM卡接口、DC-DC电源模块、天线接口和网络交换模块均与所述4G通信模组相连；所述网络交换模块外接以太网通信接口；所述DC-DC电源模块还与所述网络交换模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，其特征在于：所述主控模块采用的处理器包括STM32F103VET6型号的ARM Cortex M3处理器。

4.根据权利要求2所述的一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，其特征在于：所述DC-DC电源模块包括第一电源控制芯片和第二电源控制芯片；所述第一电源控制芯片和所述第二电源控制芯片的电源输入端并联，用以分别提供不同的输出电压；所述第一电源控制芯片和第二电源控制芯片均采用的是MP2359型号的电源控制芯片。

5.根据权利要求2所述的一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，其特征在于：所述4G通信模组采用的是NET100型号的全网通无线通信模块。

6.根据权利要求2所述的一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，其特征在于：所述网络交换模块采用的是RTL8306E型号的多口以太网交换芯片。

7.根据权利要求2所述的一种具有无线路由功能的水文数据监测装置，其特征在于：所述以太网通信接口包括第一以太网接口模块和第二以太网接口模块；所述第一以太网接口模块和第二以太网接口模块均采用的是HR911105A型号的以太网接口模块。

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