CN211206462U - 一种物联网水质监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物联网水质监测系统，包括若干个检测单元、NB‑IoT基站、云端服务中心、远程监控中心；其中检测单元分布于多条河道的多处河段之中，采集所测河道水质数据，数据采集完毕后，通过检测单元内的NB‑IoT通信模块将采集的数据发送至NB‑IoT基站，NB‑IoT基站再将数据发送至云端服务中心，进一步对数据进行分析、管理、储存，远程监控中心获取分析后的水质数据和检测单元损坏程度数据，远程监控中心对分析后的水质各项数据与各检测单元的损坏程度进行显示，为河道水质监测人员提供远程的水质监控服务，本实用新型可自动的检测河道水质，再将检测后的数据传输至监控中心，河道水质监测人员可根据水质的变化做出相应的处理，达到远程监控管理的目的。

Description

一种物联网水质监测系统

技术领域

本实用新型主要涉及水质监测领域，更具体地说，涉及一种物联网水质监测系统。

背景技术

近二十余年来，随着我国工农业生产和国民经济的高速发展，城镇居民数量快速增加，城市内河的水环境污染越来越严重。对城市内河日益严重的污染状况加强监测和治理，是惠及广大人民群众的民生工程。随着监测领域不断扩大，监测站点的逐渐增多，原有的监测系统已经不能满足市场所需，现有的水质监测系统采用的数据传输技术均面临通信距离短、功耗大及因通信协议而导致的终端数量饱和的问题，且原有的监测站点不具备检测监测站点是否损坏的功能，对工作人员带来的极大的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种物联网水质监测系统，用于监测河道水质的各项指标，采用NB-IoT通信技术实现数据的传输，且各检测单元具备检测检测器是否损坏的功能。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种物联网水质监测系统，包括若干个检测单元、NB-IoT基站、云端服务中心、远程监控中心；其中检测单元分布于多条河道的多处河段之中，采集所测河道水质数据，水质数据采集完毕后，通过检测单元内的NB-IoT通信模块将采集的数据发送至NB-IoT基站，NB-IoT基站将数据发送至云端服务中心，进一步对数据进行分析、管理、储存，然后将分析后的数据传输到远程监测中心，远程监控中心获取云端服务中心的各河道各水质数据和各检测单元的是否损坏的数据，并将其进行可视化处理，为河道水质监测人员提供更加全方面的远程水质监控服务，所述若干个检测单元包括单片机、电力模块、警报模块、NB-IoT通信模块、溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器，所述溶解氧传感器、pH 传感器、浑浊度传感器与单片机相互连接，并将检测到的溶解氧、pH、浑浊度的数值传输至单片机。

优选的，所述NB-IoT基站主要用于数据的无线接收和发送，检测单元1、2、3、4……N均在NB-IoT的无线覆盖区内，便于NB-IoT基站接收NB-IoT通信模块发送的河道水质数据，并将接收的河道水质数据通过无线传输模块发送至云端服务中心。

优选的，所述云端服务中心，包括存储模块、管理模块、分析模块，所述存储模块与管理模块相互连接，所述管理模块与所述分析模块相互连接，所述存储模块中储存有水质各指标的标准数据和各检测单元所发送的数据，所述管理模块将原有的水质数字量数据与存储摸快中的水质各指标的数据进行一一对应，所述分析模块将管理模块所对应好的水质各指标数据进行对比，若检测的水质数据大于或等于所存储的水质标准数据则代表该河段的水质超标。

优选的，所述溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器与单片机相互连接，并将传感器检测到的溶解氧、 pH、浑浊度的数值传输至单片机，所述溶解氧传感器将获取的模拟量传输至单片机，所述pH传感器将获取的模拟量传输至单片机，所述浑浊度传感器将获取的模拟量传输至单片机。

优选的，所述单片机与电源模块与警报模块相连接，并对溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器传输的原始数据进行初步处理，单片机对溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器将检测的模拟量转换为数字量，将所转换的数字量通过NB-IoT通信模块发送至NB-IoT基站。

优选的，所述警报模块与单片机相互连接，用于检测溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器的损坏程度，当单片机未收到某个检测器的模拟信号时，则触发警报模块，警报模块发送相应的模拟量至单片机，单片机将警报模块所发送的模拟量转换为数字量，通过NB-IoT发送警报信息至NB-IoT基站，NB-IoT基站将警报信息上传至云端服务中心，当远程监控中心登录至云端服务中心后可准确的获取检测单元是否需要维修的信息。

优选的，所述电源模块与单片机相互连接，用于对单片机、警报模块、溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器提供所需的电力。

优选的，所述NB-IoT通信模块采用NB05-01型NB-IoT模组。

优选的，所述的远程监控中心设置在河岸或监测站中，便于河道水质监控人员的观测，当远程监控中心获取置于云端服务中心的水质各指标数据和各检测单元损坏数据后，河道水质监控人员能快速地观察到每条河道的水质情况和各检测单元受损情况，从而做出及时的处理，保证河道的水质达标。

本实用新型的有益效果是：(1)通过多个检测单元，将检测出的水质数据通过NB-IoT通信技术实现与远程监控中心实现数据的交互，从而实现了对多条河流内的多个河段中的水质实现实时自动检测，且将水质所对应的河流进行分类，数据精确，且便于河道水质监测人员对河流水质的监测和管理；(2)采用的NB-IoT 通信技术覆盖面积广，成本低，且有良好的功耗控制能力以及数据连接能力，(3)本水质监测系统中的各检测单元均具备警报模块，可检测单元中的检测器是否损坏，为工作人员的维修带来便利。

附图说明

图1是一种物联网水质监测系统的结构原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种物联网水质监测系统，包括若干个检测单元、NB-IoT基站、云端服务中心、远程监控中心；其中检测单元分布于多条河道的多处河段之中，采集所测河道水质数据，水质数据采集完毕后，通过检测单元内的NB-IoT通信模块将采集的数据发送至NB-IoT基站，NB-IoT基站将数据发送至云端服务中心，进一步对数据进行分析、管理、储存，然后将分析后的数据传输到远程监测中心，远程监控中心获取云端服务中心的各河道各水质数据和各检测单元的是否损坏的数据，并将其进行可视化处理，为河道水质监测人员提供更加全方面的远程水质监控服务，所述若干个检测单元包括单片机、电力模块、警报模块、 NB-IoT通信模块、溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器，所述溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器与单片机相互连接，并将检测到的溶解氧、pH、浑浊度的数值传输至单片机。

具体的，所述NB-IoT基站主要用于数据的无线接收和发送，检测单元1、2、3、4……N均在NB-IoT的无线覆盖区内，便于NB-IoT基站接收NB-IoT通信模块发送的河道水质数据，并将接收的河道水质数据通过无线传输模块发送至云端服务中心。

具体的，所述云端服务中心，包括存储模块、管理模块、分析模块，所述存储模块与管理模块相互连接，所述管理模块与所述分析模块相互连接，所述存储模块中储存有水质各指标的标准数据和各检测单元所发送的数据，所述管理模块将原有的水质数字量数据与存储摸快中的水质各指标的数据进行一一对应，所述分析模块将管理模块所对应好的水质各指标数据进行对比，若检测的水质数据大于或等于所存储的水质标准数据则代表该河段的水质超标。

具体的，所述溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器与单片机相互连接，并将传感器检测到的溶解氧、 pH、浑浊度的数值传输至单片机，所述溶解氧传感器将获取的模拟量传输至单片机，所述pH传感器将获取的模拟量传输至单片机，所述浑浊度传感器将获取的模拟量传输至单片机。

具体的，所述单片机与电源模块与警报模块相连接，并对溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器传输的原始数据进行初步处理，单片机对溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器将检测的模拟量转换为数字量，将所转换的数字量通过NB-IoT通信模块发送至NB-IoT基站。

具体的，所述警报模块与单片机相互连接，用于检测溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器的损坏程度，当单片机未收到某个检测器的模拟信号时，则触发警报模块，警报模块发送相应的模拟量至单片机，单片机将警报模块所发送的模拟量转换为数字量，通过NB-IoT发送警报信息至NB-IoT基站，NB-IoT基站将警报信息上传至云端服务中心，当远程监控中心登录至云端服务中心后可准确的获取检测单元是否需要维修的信息。

具体的，所述电源模块与单片机相互连接，用于对单片机、警报模块、溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器提供所需的电力。

具体的，所述NB-IoT通信模块采用NB05-01型NB-IoT模组。

具体的，所述的远程监控中心设置在河岸或监测站中，便于河道水质监控人员的观测，当远程监控中心获取置于云端服务中心的水质各指标数据和各检测单元损坏数据后，河道水质监控人员能快速地观察到每条河道的水质情况和各检测单元时候损坏的情况，从而做出及时的处理，保证河道的水质达标。

以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型原理精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种物联网水质监测系统，其特征是，包括若干个检测单元、NB-IoT基站、云端服务中心、远程监控中心；其中检测单元分布于多条河道的多处河段之中，采集所测河道水质数据，水质数据采集完毕后，通过检测单元内的NB-IoT通信模块将采集的数据发送至NB-IoT基站，NB-IoT基站将数据发送至云端服务中心，进一步对数据进行分析、管理、储存，然后将分析后的数据传输到远程监测中心，远程监控中心获取云端服务中心的各河道各水质数据和各检测单元的是否损坏的数据，并将其进行可视化处理，为河道水质监测人员提供更加全方面的远程水质监控服务，所述若干个检测单元包括单片机、电力模块、警报模块、NB-IoT通信模块、溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器，所述溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器与单片机相互连接，并将检测到的溶解氧、pH、浑浊度的数值传输至单片机。

2.根据权利要求1所述的一种物联网水质监测系统，其特征是云端服务中心，所述云端服务中心，包括存储模块、管理模块、分析模块，所述存储模块与管理模块相互连接，所述管理模块与所述分析模块相互连接。

3.根据权利要求1所述的一种物联网水质监测系统，其特征是单片机，所述单片机与电源模块与警报模块相连接，并对溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器传输的原始数据进行初步处理，然后将该数据通过NB-IoT通信模块发送至NB-IoT基站。

4.根据权利要求1所述的一种物联网水质监测系统，其特征是警报模块，所述警报模块与单片机相互连接，用于检测溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器的是否损坏。

5.根据权利要求1所述的一种物联网水质监测系统，其特征是电源模块，所述电源模块与单片机相互连接，为单片机、警报模块、溶解氧传感器、pH传感器、浑浊度传感器提供电力。

6.根据权利要求1所述的一种物联网水质监测系统，其特征是NB-IoT通信模块，所述NB-IoT通信模块采用NB05-01型NB-IoT模组。

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