遥测终端以及水资源监控系统的制作方法

本申请涉及智能农业领域，具体而言，涉及一种遥测终端以及水资源监控系统。

背景技术：

为了对水资源的数据，需要对水资源进行有效监测。目前，提出了基于物联网的水资源监测系统的技术方案。因此，需要提供一种遥测终端，一方面该遥测终端能够通过物联网采集水资源的监测设备的数据并对水资源的监测设备进行控制，另一方面，该遥测终端又能够通过互联网与远程监控系统通信，将数据发送至远程监控系统或者从远程监控系统接受指令。从而需要该遥测终端具备通过无线的方式与水资源的监测设备通信的能力以及通过无线的方式与远程监控系统通信的能力。

随着移动通信技术的不断发展，采用GPRS通信方式的移动数据通信网络已经覆盖了全国各地，网络运行稳定，这给行业应用带来了广阔的市场前景。由于各行各业的应用特点不尽相同，它们对信息化的需求也各有差异，这就要求移动通信运营商提供的行业应用解决方案不仅能够满足行业用户一般化的信息通信需求，而且能够充分满足其个性化的特殊需求。为此，近两年来，中国移动以行业用户的需求为导向，积极进行移动行业应用创新实践，致力于为行业用户提供量身定做的解决方案。与大众数据业务不同，行业应用有很强的专业性和特殊性，不同的行业用户要求提供不同的定制终端，这就需结合行业特点进行硬件、软件开发和系统集成。因此需要配置支持不同通信协议的功能。

此外，由于水资源监测设备往往都设置在野外，水资源监控设备分布较广，比较稀疏，往往一个遥测终端要覆盖较大的区域，且电信基站也分布的不是很密，移动通信信号较弱，在实际使用中误码率较高造成通信不稳定，出现这种情况的原因主要是现有设备在天线设计时没有考虑到野外复杂的使用环境，都是利用最简单的鞭状天线接收和发送信号，增益低，技术落后，无法很好的保证稳定的通信。而单纯的靠增大天线发射功率不但会增加电力的消耗且会对其它物联系统造成不必要的干扰。

对于上述提出的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种遥测终端以及水资源监控系统，以解决现有技术中存在的以上问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种遥测终端，包括：控制器、LORA通信电路模块、互联网通信电路模块、LORA天线装置与互联网通信天线装置。LORA天线装置与LORA通信电路模块通信连接，用于接收和发射LORA信号。互联网通信天线装置与互联网通信电路模块通信连接，用于接收和发射互联网通信信号。LORA通信电路模块与LORA天线装置和控制器通信连接。互联网通信电路模块)与互联网通信天线装置和控制器通信连接。互联网通信天线装置为微带阵列天线，用于与公网基站进行通信，收发互联网通信信号。LORA天线装置为波束成型天线，用于向多个远程设备发送LORA无线信号或从多个远程设备接收LORA无线信号。

可选地，LORA通信电路模块通过切换电路模块与控制器通信连接，并且遥测终端还包括通过切换电路模块与控制器通信连接的RS232接口和RS485接口。

可选地，互联网通信电路模块配置用于通过4G通信方式、GPRS通信方式或CDMA通信方式进行通信。

可选地，遥测终端还包括与控制器通信连接的蓝牙通信模块。

可选地，遥测终端还包括与控制器通信连接的显示屏。

可选地，遥测终端还包括与控制器通信连接的数据存储模块。

可选地，遥测终端还包括与控制器通信连接的报警模块。

可选地，遥测终端还包括与所述控制器通信连接的IC卡读取电路。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种水资源监控系统，包括多个水资源监控设备以及远程监控系统。其中，水资源监控系统还包括以上任意一项所述的遥测终端，其中遥测终端的LORA通信电路模块配置为通过LORA天线装置与水资源监控设备通信，并且遥测终端的互联网通信电路模块配置为通过互联网通信天线装置与远程监控系统通信。并且其中，遥测终端的互联网通信天线装置用于与公网基站进行通信，收发互联网通信信号，从而互联网通信电路模块通过互联网通信天线装置以及公网基站与远程监控系统通信。并且遥测终端的LORA天线装置用于向多个水资源监控设备发送LORA无线信号或从所述多个水资源监控设备接收LORA无线信号。

可选地，多个水资源监控设备包括以下各项中的至少一项：流量计、脉冲水表、电能表、压力计、水位变送器、水泵和阀门。

通过上述实施例公开的方案，使得遥测终端的可以通过多种方式进行通信，并且也解决了遥测终端在野外环境下信号不稳定的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例1所述的遥测终端的主视图；

图2是根据本实用新型实施例1所述的遥测终端的结构的示意图；

图3是根据本实用新型实施例1所述的微带阵列天线的结构的示意图；

图4是根据本实用新型实施例1所述的波束成型天线的结构的示意图；

图5是根据本实用新型实施例2所述的水资源监控系统的示意图；

图6是根据本实用新型实施例1所述的遥测终端的显示屏显示的基本操作界面的示意图；

图7是根据本实用新型实施例1所述的遥测终端的显示屏显示的“软件配置”的对话框的示意图；以及

图8是根据本实用新型实施例1所述的遥测终端的显示屏显示的“常用参数”的对话框的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

根据本实用新型的实施例1，提供了一种用于进行水资源监测的遥测终端100。该遥测终端100设置野外，用于通过物联网从水资源监控设备200a～200c采集数据，或者对水资源监控设备进行控制。并且该遥测终端100通过互联网与远程监控系统通信。

图1示出了根据本实施例1所述的遥测终端100的主视图。图2示出了根据本实施1所述的遥测终端100的示意图。参考图1和图2所示，遥测终端100包括：控制器101、LORA通信电路模块103、互联网通信电路模块110、LORA天线装置111a与互联网通信天线装置111b。

其中，LORA天线装置111a与LORA通信电路模块103通信连接，用于接收和发射LORA信号。互联网通信天线装置111b与所述互联网通信电路模块110通信连接，用于接收和发射互联网通信信号。LORA通信电路模块103与LORA天线装置111a和控制器101通信连接；以及互联网通信电路模块111b与互联网通信天线装置111b和控制器101通信连接。

其中，互联网通信天线装置111b为微带阵列天线，用于与公网基站进行通信，收发互联网通信信号。LORA天线装置111a为波束成型天线，用于向多个远程设备发送LORA无线信号或从多个远程设备接收LORA无线信号。

本公开实施例所述的遥测终端所采用的互联网通信天线装置111b为微带阵列天线，从而根据遥测终端装配位置相对固定的特点，为遥测终端配备了方向性强、增益大的微带阵列天线，可以有效增高互联网通信的信号增益，降低误码率，增强互联网通信系统的通信稳定性。根据遥测终端装配位置相对固定的特点，为遥测终端配备了方向性强、增益大的微带阵列天线，可以有效增高互联网通信的信号增益，降低误码率，增强互联网通信系统通信稳定性。

此外，本公开实施例所述的遥测终端所采用的LORA天线装置111a为波束成型天线。从而本公开实施例通过LORA波束成型天线可以根据水资源监控设备的数量和分布情况进行计算并形成相应的波束发送出去。同时，LORA波束成型天线根据水资源监控设备的数量和分布情况进行计算并形成相应的波束以便更好的接收水资源监控设备发送的LORA信号。

由此可见，本公开实施例所述的智能网关，由于采用了微带阵列天线作为互联网通信天线装置111b，并且采用了波束成型天线作为LORA天线装置111a，因此有效的解决了野外环境下，遥测终端的使用存在信号不稳定通信质量不高的问题。

此外，图3示出了作为互联网通信天线装置111b的微带阵列天线500的示图。此外，图4示出了作为LORA天线装置111a的波束成形天线400的示意图。其中波束成型天线400包括与多个天线401a～401c、分别对多个天线401a～401c的信号进行增益放大的增益放大器402a～402d以及叠加器403。

此外，可选地，LORA通信电路模块103通过切换电路模块102与控制器101通信连接，并且遥测终端100还包括通过切换电路模块102与控制器101通信连接的RS232接口104和RS485接口105。从而，本实施例的遥测终端可以

与大众数据业务不同，水资源监控具有有很强的专业性和特殊性，并且根据不同的使用环境，会对通信协议和通信方式有不同的要求。例如，在某些环境下，可能需要适用于RS232或RS485等总线。因此，本实施例提供了一种遥测终端，其具有切换电路模块102，通过该切换电路模块，遥测终端可以通过LORA协议的方式与水资源监控设备通信，也可以通过总线的方式与水资源监控设备通信。从而，本实施例的遥测终端100能够根据不同的使用环境，采用不同的通信方式与水资源监控设备通信，从而增强了遥测终端对环境的适应性。

可选地，互联网通信电路模块111b配置用于通过4G通信方式、GPRS通信方式或CDMA通信方式进行通信。从而互联网通信电路模块111b可以根据需要采用不同的通信方式与远程的水资源监控系统300进行通信(参考图5所示)，从而提高了遥测终端100使用的便利性。

可选地，遥测终端100还包括与控制器101通信连接的蓝牙通信模块108。从而遥测终端100可以通过蓝牙通信的方式进行通信，从而增强了遥测终端100对环境的适应性。

可选地，遥测终端100还包括与控制器101通信连接的数据存储模块107。从而遥测终端100可以利用数据存储模块107进行数据存储。

可选地，遥测终端100还包括与控制器101通信连接的报警模块109。从而使得遥测终端100能够监测数据越限、IC卡内余额不足等，从而能够立即上报告警信息。从而使得遥测终端100的工作更加安全稳定。

可选地，遥测终端还包括与所述控制器通信连接的IC卡读取电路112。从而遥测终端能够通过IC卡刷卡获得对水资源监控设备的使用权。例如，非接触式IC卡刷卡开泵、管泵等，以及支持手机APP对IC卡进行发卡、充值等操作。

可选地，遥测终端100还包括与所述控制器101通信连接的显示屏106。从而用户可以在现场通过显示屏106进行现场控制，提高了遥测终端100使用的便利性。

具体地，图6示出了遥测终端100的显示屏106显示的基本操作的界面(即，7208设参软件的操作界面)。各个按钮对应的操作如下，

“读出参数”：点击此按钮，可读出水资源控制器内的参数设置，包括GPRS参数与设备参数；

“写入参数”：将参数设置正确后，点击此按钮可将新的参数写入水资源控制器；

“导入参数”：点击此按钮，可将以前导出的参数文件重新导入到水资源控制器中，导入完成之后，必须点击写入参数按钮，否则导入的数据将只在页面显示，并未真正写入到水资源控制器中；

“导出参数”：点击此按钮，可将水资源控制器内的现有参数导出成文件；

“调试设备”：点击此按钮，进入调试界面，可调试水资源控制器的AI、DI、PI等。一般不需要用户进入设备调试界面。

“高级模式”：点击此按钮，进入高级模式进行操作。一般不需要用户进入高级模式。

“项目管理”：点击此按钮，可以设置相关设备的简易界面显示。

“退出”：退出设参软件

“软件配置”：在对水资源控制器进行远程读参、设参时使用此按钮。点击此按钮，打开如图7所示的对话框。其中，对话框中的各项含义如下：

“串口参数”：计算机串口相关的设置。

“网络参数”：在使用短信、专线通讯方式时的设置，其中：“端口号”：在使用专线通讯方式时使用，必须和水资源控制器端口号一致，短信通讯方式时不用；“中心号码”：本软件号码，在短信方式时必须和水资源控制器远程号码一致，在专线方式时填入00000000001；“远程号码”：指需远程读参、设参的现场水资源控制器的本机号码；“通讯方式”：和水资源控制器通讯的通道选择，包括：串口、短信、专线TCP以及专线UDP；“MODBUS_ID”：水资源控制器站地址，0是广播地址。

通过显示屏，遥测终端100的基本参数设置过程如下：

运行7208设参软件，点击“读出参数”。由于用户选用的组网方式不同，GPRS参数设置会有所不同。请用户根据实际情况修改水资源控制器的参数，参数修改完成之后，点击“写入参数”按钮。读出参数后，选择“常用参数”选项卡，如图8所示。需要说明的是，设参软件根据用户的需求进行配置，不同的需求，界面及操作按钮的设计可能不同。

其中，界面中的项含义如下。

“远程中心参数”：

中心1IP～中心4IP以及远程号码：

1)使用纯短信方式时，“远程号码”写入中心接收模块的SIM卡号码，当有多个中心时，要顺序填入；“中心IP”不用填写。

2)使用VPN专网GPRS方式时，写入中心接收模块的SIM卡号码与IP地址，当有多个中心时，要顺序填入。

3)使用公网GPRS方式时，写入中心通讯服务器的软件地址与服务器电脑在外网的IP，当有多个中心时，要顺序填入。

工作模式、主动上报方式、中心端口、GPRS接入点：

选择纯短信：使用“纯短信”方式上报数据。“主动上报方式”选择“短信方式”。

选择UDP时，分为两种情况：

a)当使用公网专线组网、GPRS传输方式时，“GPRS接入点”填入“cmnet”，“中心端口”要与上位机软件的中心端口相一致，“工作模式”要与上位机软件的工作模式相一致。“主动上报方式”选择“GPRS方式”。

b)使用移动VPN专网组网、GPRS传输方式时，“GPRS接入点”填入VPN专网的接入点名称(如：cfhs8-tas.he)。“中心端口”要与中心GPRS接收模块的端口号相一致，“工作模式”要与上位机软件的工作模式相一致。“主动上报方式”选择“GPRS方式”。

c)选择TCP时：当使用公网专线组网、GPRS传输方式时，“GPRS接入点”填入“cmnet”，“中心端口”要与上位机软件的中心端口相一致，“工作模式”要与上位机软件的工作模式相一致。“主动上报方式”选择“GPRS方式”。

“本机参数”：

SIM卡号：填入水资源控制器内放入的SIM卡卡号，如：13567478302。

协议类型：水资源控制器目前支持平升协议(即PS协议)、水资源协议、水文监测协议，用户可以根据需要选择相应的协议上报数据。

“时间参数”：

时间基准：每天采集、存储、上报的计时起点。

采集AI间隔：模拟量设备的采集时间间隔。

采集DI间隔:开关量设备的采集时间间隔。

采集串口间隔:串口设备的采集时间间隔。

记录存储间隔:将采集的数据存储到水资源控制器内部存储器的时间间隔。

实时数上报间隔:将水资源控制器的实时数据向中心上报的时间间隔。数据上报如果收不到中心的回应，则再重复上报2次。

“时钟设置”：

读取时钟：点击“读取时钟”按钮，可以查看水资源控制器内部的时钟。

校时：点击“自动校时”或“手动校时”按钮，可以直接将时间设置到水资源控制器里面。

通过上述实施例公开的方案，使得遥测终端的可以通过多种方式进行通信，并且也解决了遥测终端在野外环境下信号不稳定的问题。

实施例2

参考图5所示，本实施例提供了一种水资源监控系统，包括多个水资源监控设备200a～200c以及远程监控系统300。该系统还包括实施例1中任意一项所述的遥测终端100。其中遥测终端100的LORA通信电路模块103配置为通过LORA天线装置111a与水资源监控设备设备200a～200c通信，并且遥测终端100的互联网通信电路模块110配置为通过互联网通信天线装置111b与远程监控系统300通信。并且其中，遥测终端100的互联网通信天线装置111b用于与公网基站进行通信，收发互联网通信信号，从而互联网通信电路模块110通过互联网通信天线装置111b以及公网基站与远程监控系统300通信。并且，遥测终端100的LORA天线装置111a用于向多个水资源监控设备200a～200c发送LORA无线信号或从所述多个水资源监控设备200a～200c接收LORA无线信号。

从而，由于实施例2所述的系统采用了实施例1中所述的遥测终端100，因此遥测终端100可以采用多种不同的方式与水资源监控设备200a～200c通信。并且以多种不同方式与远程监控系统300通信。此外由于实施例1所述的遥测终端在野外工作时信号稳定性强，因此整个系统的稳定性也得到非常大的改善。

可选地，多个水资源监控设备包括以下各项中的至少一项：流量计、脉冲水表、电能表、压力计、水位变送器、水泵和阀门。

通过实施例2所述的系统，可以实现满足多种需求的水资源监控系统，并且在野外的环境下，水资源监控系统的表现更加稳定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

此外，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。