一种基于NB-IOT技术的水质信息采集装置的制作方法

文档序号:15477914发布日期:2018-09-18 21:54阅读:184来源:国知局

本实用新型涉及水质信息采集领域,尤其涉及一种基于NB-IOT技术的水质信息采集装置。



背景技术:

随着我国人口的迅速增长和国民经济的飞速发展,水资源的不足及水环境的污染已经成为日益严重的问题,对工业、农业以及人们的生活造成严重影响。

传统的水质信息的获取采用仪表结合人工经验操作的方法,存在耗时费力、监测范围小、监测周期长,不能对水质参数进行在线监测,难以实时反映水环境的动态变化等弊端。采用有线连接的分布式系统对水质信息进行监测,又会出现布线困难、投资成本高且维护不便等问题。

因此,现有技术还有待改进和提高。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种基于NB-IOT技术的水质信息采集装置,旨在能够获取齐全的水质信息,并使水质信息采集装置可长期稳定的工作在相应水域,且可通过无线通信将水质信息传输至云端服务器。

为了达到上述目的,本实用新型采取了以下技术方案:

一种基于NB-IOT技术的水质信息采集装置,其包括:

传感器模块组,所述传感器模块组包括用于采集水质信息的若干数字量传感器与若干模拟量传感器;

NB-IOT模块,所述NB-IOT模块用于控制所述传感器模块组进行水质信息采集,及将所述水质信息通过NB-IOT模块发送至云端服务器;

电源模块,所述电源模块包括太阳能电池板,用于为所述传感器模块组与NB-IOT模块供电。

其中,若干所述数字量传感器包括:温度传感器与浊度传感器。

其中,若干所述数字量传感器的输出端分别与所述NB-IOT模块相连。

其中,若干所述模拟量传感器包括:铂黑电导电极传感器、溶氧传感器与PH电极传感器。

其中,若干所述模拟量传感器通过一信号调理模块与一多路模拟开关的输入端相连;所述多路模拟开关的输出端通过一AD模块与所述NB-IOT模块相连。

其中,所述信号调理模块包括:适于与 PH 电极传感器相连的第一调理电路,适于与铂黑电导电极传感器相连的第二调理电路,以及适于与溶氧传感器相连的第三调理电路。

其中:

所述第一调理电路包括:与所述 PH 电极传感器相连的同相比例运算电路,与所述同相比例运算电路相连的减法运算电路;

所述第二调理电路包括:适于产生所述铂黑电导电极传感器工作用交流电压的双极性脉冲输出电路,以及采集电导电极传感器输出电压的全波形整流电路 ;

所述第三调理电路包括:两级同相比例运算放大电路。

其中,所述太阳能电池板通过充电控制器与一可充电锂电池相连,所述可充电锂电池的输出端通过一放电保护电路与DC-DC转换电路相连。

相较于现有技术,本实用新型提供的一种基于NB-IOT技术的水质信息采集装置,通过传感器模块组可对相应水域进行多方面的水质信息采集;再通过NB-IOT模块将该水质信息无线传输至云端服务器;并且才用太阳能电池板对传感器模块组与NB-IOT模块进行供电;从而使所述水质信息采集装置具有低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势。

附图说明

图1为本实用新型一种基于NB-IOT技术的水质信息采集装置较佳实施例的原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的一种基于NB-IOT技术的水质信息采集装置,请参加图1,如图所示,包括

传感器模块组100,所述传感器模块组100包括用于采集水质信息的若干数字量传感器与若干模拟量传感器;

NB-IOT模块200,所述NB-IOT模块用于控制所述传感器模块组100进行水质信息采集,及将所述水质信息通过NB-IOT模块200发送至云端服务器;

电源模块300,所述电源模块300包括太阳能电池板,用于为所述传感器模块组100与NB-IOT模块200供电。

本实用新型实施例中,所述NB-IOT模块100主要控制传感器模块组100对相应水域的水质信息进行采集和初步预处理,以及通过NB-IOT模块200无线传输至云端服务器。

进一步的,为了适应模拟量的采集输入,以及全面的反映水域的水质信息,所述传感器模块组100中包括若干数字量传感器和若干模拟量传感器。

其中数字量传感器包括:温度传感器和浊度传感器;

模拟量传感器包括:铂黑电导电极传感器、溶氧传感器、PH 电极传感器。

各数字量传感器的输出端分别与NB-IOT模块200相连,以及模拟量传感器通过一信号调理模块101与多路模拟开关的多路输入端相连,该多路模拟开关的输出端通过AD 模块与NB-IOT模块200相连。

为了更好的实现信号传输匹配,所述信号调理模块101包括 :适于与 PH 电极传感器相连的第一调理电路,适于与铂黑电导电极传感器相连的第二调理电路,以及适于与溶氧传感器相连的第三调理电路。

其中,

第一调理电路包括:与所述 PH 电极传感器相连的同相比例运算电路,与该同相比例运算电路相连的减法运算电路;

第二调理电路包括:适于产生所述铂黑电导电极传感器工作用交流电压的双极性脉冲输出电路,以及采集铂黑电导电极 传感器输出电压的全波形整流电路;

第三调理电路包括:两级同相比例运算放大电路。

另外,为了解决铺设电源线,布线困难、施工难度大,且线路易受破坏和腐蚀、维护成本高的问题,所述水质信息采集装置还包括电源模块300,所述电源模块300包括:太阳能电池板,所述太阳能电池板通过一充电控制器与一可充电锂电池相连,该可充电锂电池的输出端通过一放电保护电路与 DC-DC 转换电路相连。

综上所述,本实用新型公开了一种基于NB-IOT技术的水质信息采集装置,包括:传感器模块组,所述传感器模块组包括用于采集水质信息的若干数字量传感器与若干模拟量传感器;NB-IOT模块,所述NB-IOT模块用于控制所述传感器模块组进行水质信息采集,及将所述水质信息通过NB-IOT网络发送至云端服务器;电源模块,所述电源模块包括太阳能电池板,用于为所述传感器模块组与NB-IOT模块供电。本实用新型通过传感器模块组可对相应水域进行多方面的水质信息采集;再通过NB-IOT模块将该水质信息无线传输至云端服务器;并且才用太阳能电池板对传感器模块组与NB-IOT模块进行供电;从而使所述水质信息采集装置具有低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势。

可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

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