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基于NB-IoT的水质监测节点及水质监测系统的制作流程

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一种基于NBIoT的水质监测节点,包括微控制器模块、温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块、NBIoT模块和电源构成,NBIoT模块内包含可用于NBIoT网络的USIM卡。其中微控制器模块分别与温度采集模块、电导率模块和pH值采集模块相连,NBIoT模块与微控制器模块相连。一种水质监测系统,NBIoT水质监测节点通过微控制器读取水温、pH值、电导率,并通过NBIoT模块将数据经NBIoT基站、NBIoT核心网络、移动通信

NBIoT平台最终到达水质监测服务器。水质监测服务器将数据存储至数据库中,用户可通过PC端或手机端实时查看水质数据。本技术新型节点集成

化程度高,在有NBIoT网络情况下通讯距离无限制,具有通用性好,结构简单,布设方便的优点。

技术要求

1.一种基于NB-IoT的水质监测节点,其特征在于:其包括微控制器模块、温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块、NB-IoT模块和电源模块;

所述温度采集模块用于采集水体温度数据,并传输给所述微控制器模块;所述电导率模块用于采集水体电导率数据,并传输给所述微控制器模块;所述pH值采集模块用于采集水体pH值数据,并传输给所述微控制器模块;

所述微控制器模块用于接收所述温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块采集的水体数据并通过NB-IoT模块发送至NB-IoT基站;所述NB-IoT模块内包含可用于NB-IoT网络的USIM卡;

所述电源模块为所述微控制器模块、温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块、NB-IoT模块供电。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的水质监测节点,其特征在于:所述微控制器模块为STM32F103RBT6微控制器模块;所述温度采集模块采用

防水处理过的DS18B20传感器;所述电导率模块采用DJS-1型铂黑点导电极;所述pH采集模块采用E-201-C型pH电极。

3.根据权利要求1或2所述的基于NB-IoT的水质监测节点,其特征在于:所述NB-IoT模块采用中国电信NB-IoT网络。

4.一种采用权利要求1-3任一项所述的基于NB-IoT的水质监测节点的水质监测系统,其特征在于:包括多个放置在待测水域内的NB-IoT水质监测节

点,多个NB-IoT基站,NB-IoT核心网络,移动通信IoT平台,水质监测服务器和监测终端;

所述NB-IoT水质监测节点将采集的多种水体数据传输至所述NB-IoT基站,并通过NB-IoT核心网络,移动通信IoT平台与所述水质监测服务器无线连接;

所述水质监测服务器用于接收和存储所述NB-IoT水质监测节点采集的多种水体数据,并与所述监测终端通讯连接;

所述监测终端用于显示多种水体数据,对水质进行监测。

5.根据权利要求4所述的水质监测系统,其特征在于:所述监测终端通过IP地址与所述水质监测服务器建立远程访问连接。6.根据权利要求4或5所述的水质监测系统,其特征在于:所述监测终端为手机和或电脑。

技术说明书

一种基于NB-IoT的水质监测节点及水质监测系统技术领域

本技术新型属于水质环境监测技术领域,特别是涉及一种基于NB-IoT的水质监测节点及水质监测系统。背景技术

水质监测对环境保护部门、水产养殖部门等具有重大意义。现有的有线水质监测系统存在布线困难、灵活性差等问题。而近些年来的ZigBee等无线技术方案虽然可在一定传输距离内组建无线传感器网络,但对于大面积水域、江河、湖泊等大片区域分布式测量,由于通信距离限制实现较为困难。技术内容

本技术新型目的在于针对现有技术中的缺陷,提供一种适应于大面积水域水质监测的基于NB-IoT的水质监测节点及水质监测系统。本技术新型为实现上述目的,采用如下技术方案:

一种基于NB-IoT的水质监测节点,其特征在于:其包括微控制器模块、温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块、NB-IoT模块和电源模块;所述温度采集模块用于采集水体温度数据,并传输给所述微控制器模块;所述电导率模块用于采集水体电导率数据,并传输给所述微控制器模块;所述pH值采集模块用于采集水体pH值数据,并传输给所述微控制器模块;

所述微控制器模块用于接收所述温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块采集的水体数据并通过NB-IoT模块发送至NB-IoT基站;所述NB-IoT模块内包含可用于NB-IoT网络的USIM卡;

所述电源模块为所述微控制器模块、温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块、NB-IoT模块供电。

优选的:所述微控制器模块为STM32F103RBT6微控制器模块;所述温度采集模块采用防水处理过的DS18B20传感器;所述电导率模块采用DJS-1型铂黑点导电极;所述pH采集模块采用E-201-C型pH电极。所述NB-IoT模块采用中国电信NB-IoT网络。

一种采用上述的基于NB-IoT的水质监测节点的水质监测系统,其特征在于:包括多个放置在待测水域内的NB-IoT水质监测节点,多个NB-IoT基站,NB-IoT核心网络,移动通信IoT平台,水质监测服务器和监测终端;

所述NB-IoT水质监测节点将采集的多种水体数据传输至所述NB-IoT基站,并通过NB-IoT核心网络,移动通信IoT平台与所述水质监测服务器无线连接;

所述水质监测服务器用于接收和存储所述NB-IoT水质监测节点采集的多种水体数据,并与所述监测终端通讯连接;所述监测终端用于显示多种水体数据,对水质进行监测。

其进一步特征在于:所述监测终端通过IP地址与所述水质监测服务器建立远程访问连接。优选的:所述监测终端为手机和或电脑。

本技术新型一种基于NB-IoT的水质监测节点,在NB-IoT网络覆盖范围内,不受距离、数量限制,可任意布设,整个系统结构简单,通用性好。

NB-IoT水质监测节点通过NB-IoT网络将采集数据发送至远端的水质监测服务器,采集数据包括温度、pH值及电导率。用户可在电脑端或手机端通

过网络访问服务器获得水质数据。附图说明

图1是本技术新型的水质监测节点硬件结构图。图2是本技术新型的水质监测系统方案架构图。具体实施方式

下面结合附图对本技术新型的技术方案进行详细说明:

一种基于NB-IoT的水质监测节点,如图1所示,由STM32微控制器模块、温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块、NB-IoT模块和电源构成,NB-IoT模块内包含可用于NB-IoT网络的USIM卡。其中STM32微控制器模块分别与温度采集模块、电导率模块和pH值采集模块相连,NB-IoT模块与STM32微控制器模块相连,电源模块与其他所有模块相连,为其供电。

其中,温度采集模块采用防水处理过的DS18B20传感器。电导率模块采用上海精密科学仪器有限公司DJS-1型铂黑点导电极。pH值采集模块采用上海精密科学仪器有限公司E-201-C型pH电极。微处理器模块采用意法半导体公司的STM32F103RBT6。NB-IoT模块内包含USIM卡槽,采用中国电信网络。

图2是本技术新型水质监测系统方案架构图。

NB-IoT水质监测节点可广泛放置于待测水域内,NB-IoT水质监测节点通过微控制器读取水温、pH值、电导率(可用来测量水的浑浊程度),并通

过NB-IoT模块将数据经NB-IoT基站、NB-IoT核心网络、移动通信NB-IoT平台最终到达水质监测服务器。水质监测服务器将数据存储至数据库中,用户可通过PC端或手机端实时查看水质数据。

本技术新型在有NB-IoT网络情况下通讯距离无限制,测量节点数量无限制,方案通用性好,结构简单,布设方便,可广泛投入大面积水域、江河、湖泊等水质监测中。

基于NB-IoT的水质监测节点及水质监测系统的制作流程

一种基于NBIoT的水质监测节点,包括微控制器模块、温度采集模块、电导率模块、pH值采集模块、NBIoT模块和电源构成,NBIoT模块内包含可用于NBIoT网络的USIM卡。其中微控制器模块分别与温度采集模块、电导率模块和pH值采集模块相连,NBIoT模块与微控制器模块相连。一种水质监测系统,NBIoT水质监测节点通过微控制器读取水温、pH值、电导率,并通过NBIoT模块将数据经NBIoT基
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