积水监测终端和积水监测系统的制作方法

文档序号:11590065阅读:312来源:国知局

本实用新型涉及电子技术领域,特别是涉及一种积水监测终端和一种积水监测系统。



背景技术:

现阶段,常常会出现由路面积水、田地积水、工业设备积水等积水问题引起的生活安全、生产安全以及农作物减产等险情发生。尤其是下凹道路积水问题,由于其水深无法监测,而当下凹道路的积水达到一定深度时又会直接威胁过往车辆与行人等的安全。例如,目前的城市道路中存在的诸如隧道、立交桥底部等下凹道路,在遇到暴雨或水管爆裂时经常会存在因积水过深而导致的行人或车辆溺水事故发生。因此,为了及时排除险情,需要在容易产生积水的地方安装积水监测终端以实时监测积水情况。

鉴于目前的无线公共通信技术比较成熟且信号覆盖面广,现阶段的积水监测终端常采用移动通信技术进行通讯,如此,也使得目前的积水监测终端功耗大,实施与维护起来比较困难。



技术实现要素:

基于此,有必要针对上述的积水监测终端功耗大的问题,提供一种积水监测终端,可以降低其自身功耗,从而便于实施与维护。

一种积水监测终端,包括:控制器、采用低功耗广域网技术的通信模块和传感器;

所述传感器安装在监测点位置处;

所述传感器通过所述控制器与所述通信模块连接,所述通信模块通过低功耗广域网络与设在监测中心的服务器连接;

所述传感器感受所述监测点位置处的水位信息并发送电信号至所述控制器,所述控制器接收所述电信号并发送数据至所述通信模块,所述通信模块通过所述低功耗广域网络将接收到的所述数据转发至所述服务器。

上述的积水监测终端由于采用了低功耗广域网技术进行通信,而所述低功耗广域网技术具有低功耗、低带宽和远距离等特定,该积水监测终端通过在所述控制器与所述服务器之间设置采用所述低功耗广域网技术的通信模块以实现传输水位信息的同时,也极大地降低了积水监测终端本身的功耗,从而也使其可以便于实施与维护。

另外,还提供一种积水监测系统。

一种积水监测系统,包括:多个上述的积水监测终端,以及设在监测中心的服务器;

各个所述积水监测终端均通过低功耗广域网络与所述服务器连接。

上述的积水监测系统由于采用的积水监测终端的功耗低、实施与维护方便,因此不仅降低了所述积水监测系统的整体功耗,使其可以根据需要布置多个积水监测终端,从而也提高了所述积水监测系统的适用范围和工作效率,以便于所述积水监测系统的实施与推广。

附图说明

图1为一个实施例中积水监测终端的电路结构示意图;

图2为一个实施例中积水监测终端的结构示意图;

图3为一个实施例中积水监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及取得的效果,下面结合附图及较佳实施例,对本实用新型实施例的技术方案,进行清楚和完整的描述。

请参见图1,一种积水监测终端,包括控制器、采用低功耗广域网技术的通信模块和传感器,其中,所述传感器安装在监测点位置处,示例性的所述监测点位置处可以是下凹道路的路面,而所述传感器可以通过所述控制器与所述通信模块连接,所述通信模块可以通过低功耗广域网络与设在监测中心的服务器连接。

工作时,本实施例中的所述传感器可以感受所述监测点位置处的水位信心,并将感受的所述水位信息转换为电信号,并发送至所述控制器;而所述控制器在接收所述电信号后,其内置的简单程序可以根据所述电信号发送相应的数据至所述通信模块,而所述通信模块可以通过所述低功耗广域网络将接收到的所述数据转发至所述服务器,以便于监测中心人员及时了解所述监测点位置处的积水情况。由于所述低功耗广域网技术采用的是低功耗广域网络,并且该技术是伴随大量连接的物联网应用而生的,与目前的移动通信技术相比,具有明显的低功耗、低带宽和远距离等优势,因此,本实施例中的积水监测终端通过在所述控制器与所述服务器之间设置采用所述低功耗广域网技术的通信模块以实现传输水位信息的同时,也极大地降低了积水监测终端本身的功耗,从而也使其可以便于实施与维护。

为进一步降低功耗,本实施例中的控制器可以采用MSP430系列或者同类低功耗型单片机,而且所述单片机可以工作在休眠与运行两种工作状态下。如此,所述控制器通过其内置的简单程序可以对外围功耗设备(例如通信模块)进行电源管理控制,从而使所述控制器周期性循环与休眠、运行两个状态,其中,当所述控制器工作在运行状态时,所述控制器会开启外围功耗设备电源,从而获取外围设备数据及状态信息,对通信数据进行分析处理输出、并对外围功耗设备进行状态控制;而当所述控制器工作在休眠状态时则关闭所有外围功耗设备电源,其自身则进入休眠状态等待定时唤醒。示例性的,所述控制器还可以对所述电信号是否超出预设值进行判断,其中所述预设值可以是水位达到一定深度时易发生隐患的警戒水位;而当所述控制器判断所述电信号超出预设值时,可以激活所述通信模块,并通过所述通信模块将所述水位信息或报警信息及时发送至所述服务器。

此外,鉴于所述积水监测终端采用了低功耗广域网技术进行信息传递,因此,为了方便安装,在一个实施例中,如图2所示,积水监测终端还可以配置电池接口,而所述控制器可以通过所述电池接口与蓄电池、锂电池等连接。而由于所述积水监测终端的功耗降低了,因此在同等条件下还可以缩小所需供电电池的体积,从而使所述积水监测终端体积可以变的更小,易于在有限的空间内安装和维护,也便于在户外道路类的公共环境下的隐藏。

为了进一步降低积水监测终端的功耗,提高其电池的续航能力,在一个实施例中,如图2所示,可以使所述传感器包括可以感受所述监测点位置处的水的水浸传感器,以及可以监测水位的水位传感器;而所述水浸传感器通过所述控制器与所述水位传感器连接;所述水浸传感器的探头与所述水位传感器的探头位置均与所述监测点位置处对应。工作时,所述水浸传感器可以感受所述监测点位置处的水并发送触发信号至所述控制器,以唤醒所述控制器,之后所述控制器可以发送启动指令至所述水位传感器,以使所述水位传感器对所述监测点位置处的水位情况进行监测,以便将感受到的水位信息实时通过所述控制器传输至所述服务器。此过程中,由于所述水浸传感器与所述水位传感器之间是采用了双传感器联动触发的工作模式,因此可以有效节省电量。

为了方便固定所述积水监测终端,并避免浸水危险,在一个实施例中,还可以设置防水箱体,并使所述防水箱体固定于所述监测点位置处,而所述控制器、所述通信模块、所述传感器均设于所述防水箱体内;此外,所述防水箱体上还可以设置开孔,而所述传感器的探头可以沿所述开孔伸出所述防水箱体,用于感受所述监测点位置处的水位。

为了降低所述积水监测终端的建设与日常维护运行成本,在一个实施例中,如图2所示,可以使所述通信模块采用LoRa无线技术与所述服务器进行通信。由于所述LoRa无线技术是工作于未授权频谱的,因此可以免费通信,从而实现更低成本的区域组网以及远程通信。此外,采用LoRa技术的通信模块的信号穿透能力不仅强,而且还可以通过点对点技术与其他装置的通信模块进行通信。当然,也可以采用其他类型的低功耗广域网技术,例如SigFox、EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等技术。

请参见图3,一种积水监测系统,包括多个上述的积水监测终端,以及设在监测中心的服务器;其中,各个所述积水监测终端均通过低功耗广域网络与所述服务器连接。

由于所述积水监测系统采用的积水监测终端的功耗低、实施与维护方便,因此不仅降低了积水监测系统的整体功耗,使其可以根据需要布置多个积水监测终端,例如,可以在城市道路中易积水的地方,诸如隧道、立交桥底部等下凹道路布置积水监测终端,从而也提高了所述积水监测系统的适用范围和工作效率,以便于所述积水监测系统的实施与推广。

为了及时告知其他用户水位信息,在一个实施例中还可以设置信息发布屏,并使所述信息发布屏通过通信网络连接至所述服务器,以显示服务器发送的显示信息。示例性的,在城市道路积水监测中,可以设置多个信息发布屏,以及时将城市道路中下凹道路的积水情况显示,以提醒行人或车辆及时避开存在积水隐患的道路,如此,在有暴雨等状况发生时,也可以降低行人或车辆溺水的危险。

此外,为了提高所述信息发布屏更新信息的及时性,在一个实施例中,还可以使所述信息发布屏通过点对点通信方式连接至所述积水监测终端,以显示服务器发送的显示信息。

为了扩大通信范围,在一个实施例中,还可以使各个所述积水监测终端的通信模块之间通过点对点通信方式连接。进一步的,在一个实施例中,还可以架设中继路由器,并使所述积水监测终端通过所述中继路由器与所述服务器通信连接。示例性的,采用LoRa技术进行通信的所述积水监测终端,不仅可以在点对点通信技术中实现200米内数据通信,而且可以在点对路由中心通信技术中实现长达20Km距离的通信,极大地扩大了通信范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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