本发明涉及水资源监管领域，特别是基于NB-IoT的水资源网格化监管系统及其实施方法。
背景技术：
水资源监管一般要进行水位、流量、流速、水质、温度、压力等关键要素的采集监测与分析，传统的检测技术、方法以及设备相对落后，通常设备本身就构成一个完整系统，与其他设备没有数据交互和动态分析，甚至也有采用人工监测的方式或者普通机械水表，监测数据的准确性和可靠性难以保证。数据传输方面，传统中已经智能化的设备，其数据传输方式是采用GPRS、3G/4G或者卫星通讯，需要保持连续供电，在部分区域无法业务开展。数据分析方面，传统设备各自通过传感器采集数据并处理，传输到云端服务器也仅是提供一个储存与展示的平台，各个数据的关联性不是很密切，决策者的数据管理和调度控制的科学性依赖单个数据的准确性和可靠性，制约了水资源管理的工作水平和工作效率。
技术实现要素：
本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种分布式网格化监测、集中统一数据运算分析管理的智能化大数据监管系统，采用基于NB-IoT窄带物联网的远距离传输且电池供电的水资源监测设备和管理系统，以及系统的实施方法。
为了解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：
基于NB-IoT的水资源网格化监管系统，包括若干个监测大区域、若干个监测小区域、水资源监测传感器、环境传感器、NB-IoT通讯模块、NB-IoT通讯基站、数据监管平台、用户数据平台、APP客户端、数据展示端。
进一步的，所述水资源网格化监管系统分成多个监测大区域，每个监测大区域又细分为多个监测小区域。
进一步的，所述监测大区域配置一个所述环境传感器，同时根据需要在每个所述监测小区域布置不同品种的所述水资源监测传感器，各个所述监测大区域和所述监测小区域组成一个网格化的监测系统。
进一步的，所述水资源监测传感器包括水位、流量、流速、水质、温度、压力传感器。特别地，所述水质传感器包括溶解氧传感器。
进一步的，所述环境传感器是一种采集环境温度、湿度、大气压力、雨量、风力风向、光照度的小型气象站。
进一步的，所述NB-IoT通讯模块是内嵌于所述水资源监测传感器和所述环境传感器中的一种基于NB-IoT窄带物联网的远距离低功耗通讯模块。
进一步的，所述NB-IoT通讯基站是中国移动、中国联通或者中国电信这种通讯运营商在合适位置安置的通讯基站。
进一步的，所述数据监管平台与所述用户数据平台是一种集成了数据采集、数据储存、数据分析、数据展示、数据管理的云端平台。
进一步的，所述APP客户端是一种基于手机端的APP应用，所述数据展示端是一种基于HTML5技术的可应用于手机微信、电脑、平板的应用软件。
进一步的，所述自动控制单元是一种现场控制执行装置。
基于NB-IoT的水资源网格化监管系统的实施方法，按以下步骤进行：
（1）通过放置于水体中的各种水资源监测传感器采集信号，特别地，其中溶解氧传感器只采集原始mV电压信号，未经监测终端进行溶解氧换算处理；
（2）通过各种环境传感器采集并处理运算，获取各种环境参数；
（3）间隔一定周期各监测终端设备通过NB-IoT通讯模块将数据上传至数据管理平台；
（4）数据管理平台根据测量区域的划分，分别获取各测量小区域的原始数据以及测量大区域的环境数据，再对原始测量信号数据进行算法关联融合，统一进行分析、运算、补偿和修正，获得大数据分析后的经补偿修正的高精度监测值；
（5）用户数据平台从数据管理平台获取数据，以APP应用和HTML5应用对外数据展示。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
分布式网格化监测点布置，24小时不间断在线实时检测，电池供电长达6年以上，可不受地域条件限制，数据通过NB-IoT窄带物联网的远距离传输汇总，区域内监测数据有交互分析，统一补偿修正，可减少硬件开支，能全面提高水资源监测、事件预警的准确性和科学性，提高水资源管理水平和工作效率。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的系统架构示意图。
图中：1-监测大区域，2-监测小区域，201-NB-IoT通讯模块，202-水资源监测传感器，203-自动控制单元，3-环境传感器，4-NB-IoT通讯基站，5-数据监管平台，6-用户数据平台，7-APP客户端，8-数据展示端。
具体实施方式
如图1所示，基于NB-IoT的水资源网格化监管系统，包括若干个监测大区域1、若干个监测小区域2、水资源监测传感器202、环境传感器3、NB-IoT通讯模块201、NB-IoT通讯基站4、数据监管平台5、用户数据平台6、APP客户端7、数据展示端8。
在本实施例中，所述水资源网格化监管系统划分成多个监测大区域1，每个监测大区域又细分为多个监测小区域2。
在本实施例中，所述监测大区域1配置一个所述环境传感器3，同时根据需要在每个所述监测小区域2布置不同品种的所述水资源监测传感器202，各个所述监测大区域1和所述监测小区域2组成一个网格化的监测系统。
在本实施例中，所述水资源监测传感器202包括水位、流量、流速、水质、温度、压力传感器。特别地，所述水质传感器包括溶解氧传感器。
在本实施例中，所述环境传感器3是一种采集环境温度、湿度、大气压力、雨量、风力风向、光照度的小型气象站。
在本实施例中，所述NB-IoT通讯模块201是内嵌于所述水资源监测传感器202和所述环境传感器3中的一种基于NB-IoT窄带物联网的远距离低功耗通讯模块。
在本实施例中，所述NB-IoT通讯基站4是中国移动、中国联通或者中国电信这种通讯运营商在合适位置安置的通讯基站。
在本实施例中，所述数据监管平台5与所述用户数据平台6是一种集成了数据采集、数据储存、数据分析、数据展示、数据管理的云端平台。
在本实施例中，所述APP客户端7是一种基于手机端的APP应用，所述数据展示端8是一种基于HTML5技术的可应用于手机微信、电脑、平板的应用软件。
在本实施例中，所述自动控制单元203是一种现场控制执行装置。
基于NB-IoT的水资源网格化监管系统的实施方法，按以下步骤进行：
（1）通过放置于水体中的各种水资源监测传感器采集信号，特别地，其中溶解氧传感器只采集原始mV电压信号，未经监测终端进行溶解氧换算处理；
（2）通过各种环境传感器采集并处理运算，获取各种环境参数；
（3）间隔一定周期各监测终端设备通过NB-IoT通讯模块将数据上传至数据管理平台；
（4）数据管理平台根据测量区域的划分，分别获取各测量小区域的原始数据以及测量大区域的环境数据，再对原始测量信号数据进行算法关联融合，统一进行分析、运算、补偿和修正，获得大数据分析后的经补偿修正的高精度监测值；
（5）用户数据平台从数据管理平台获取数据，以APP应用和HTML5应用对外数据展示。
在本实施例中，本发明通过将监测区域进行网格化划分，仅在监测大区域配置环境传感器监测单元，减少各个智能设备的硬件开支，设备低功耗设计且采用了NB-IoT窄带物联网通讯技术，不用拉电缆直接采用电池供电可续航6年以上。区域内监测数据有交互分析，统一补偿修正，且进行大数据分析，实现自动监测、数据互动和动态预警，统一平台管理，不同平台展示，能全面提高水资源监测、事件预警的准确性和科学性，提高水资源管理水平和工作效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。