CN107132329A - 一种LoRaWAN多参数水质在线监测***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，包括一个或多个LoRa在线检测节点、一个或多个LoRa网关节点、远程平台及手机APP应用，用于水体环境中的多种水质参数的在线检测及远程传输。本发明的检测节点功耗低，通过采用低功耗的LoRa模块及低功耗的微处理器并定期休眠，不用频繁更换电池即可长时间使用；检测节点成本低，用于补偿的传感器只配备在网关节点上，无需每个检测节点都配备，***整体造价低；统一在网关节点上进行补偿运算，检测节点技术实现容易，批量生产方便。
Description
技术领域
本发明涉及水质多参数测量及通讯技术领域，特别是一种LoRaWAN多参数水质在线监测***及方法。
背景技术
传统的单参数或者多参数水质在线监测***一般有两种方式，比较常见的一种是水体监测设备配备GPRS模块（或其他GSM模块），结合水体监测传感器使用，传感器采集原始水体信号，在经过硬件处理和软件运算后，通过GPRS将最终工程值上传至平台，实现水质参数的在线监测。这种方式在水产养殖的水质监测领域更为普遍，由于水体参数通常受到各种因素的影响，单纯通过水质传感器采集的数据并不能当作有效的最终工程值，基本上都需要进行其他参数的补偿。这就导致了每个水体监测设备除了配备相应的水体监测传感器外，还需要配备用来检测其他参数的传感器，造成硬件成本上的浪费，也增加维护难度和运维成本。比较突出的一个参数就是大气压力值，比如水体溶解氧值，必须进行压力补偿，否则检测的溶解氧值没有实际意义。
而且这种方式由于功耗大，一般要求通过市电再经电源适配器后供电，必然造成电源及电源线等成本的增加。更为重要的是，由于是市电供电，为了安全起见，监测设备通常安装在远离水面监测点地域，而传感器是放置在监测点，进一步拉长了传感器与监测设备之间的距离，从而导致需要很长的传感器数据线，这也增加了不少的成本开支，整个***整体的造价很高。
还有另一种常见的方式，每个水体监测设备也是一个相对完整的设备，可能采集单个水体参数或者多个水体参数，和上述第一种方式一样，进行运算处理后，再通过短距离无线组网的方式传输至数据集中器，最后由数据集中器统一以GPRS等方式远程传输至平台。这种短距离无线组网方式有用ZigBee、WiFi、或者自定义协议的其它RF射频模块，除了通讯距离偏短外，同样存在需要在每个监测设备上配备测量其他参数传感器的问题。
发明内容
本发明针对上述技术问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种基于LoRaWAN协议的、检测节点采用电池供电且只传输原始AD参数的、统一在网关节点上算法运算的多参数水质在线监测***，及***实现的方法。
为了解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，包括一个或多个LoRa在线检测节点、一个或多个LoRa网关节点、远程平台及手机APP应用，用于水体环境中的多种水质参数的在线检测及远程传输，所述LoRa在线检测节点包括有第一LoRa通讯模组，与所述LoRa网关节点上的第二LoRa通讯模组通讯连接，所述LoRa网关节点上的远传通讯模组与所述远程平台通讯连接，所述手机APP应用与所述远程平台网络连接。
进一步地，所述远程平台还安装有数据管理***。
进一步地，所述第一LoRa通讯模组与第二LoRa通讯模组的通讯基于LoRaWANClass B模式。
进一步地，所述多种水质参数的温度及压力补偿在所述LoRa网关节点上完成。
进一步地，所述多种水质参数的现场校准通过按键操作或者通过所述手机APP应用完成。
进一步地，所述LoRa在线检测节点包括还包括DO传感器、EC传感器、pH传感器、ORP探头、第一中央处理单元，及与所述第一中央处理单元连接的温度传感器、A/D转换模块、人机互动单元、供电单元。
进一步地，所述DO传感器、所述EC传感器、所述pH传感器、所述ORP探头与一信号调理电路连接，所述信号调理电路与所述A/D转换模块连接。
进一步地，所述供电单元分别为所述第一LoRa通讯模组、所述第一中央处理单元、所述人机互动单元、所述A/D转换模块、所述温度传感器、所述DO传感器、所述EC传感器、所述pH传感器、所述ORP探头、所述信号调理电路供电。
进一步地，所述供电单元包括一次性锂电池及相关电源管理电路，所述电源管理电路输出3.3VDC直流电压，所述一次性锂电池优选3.6V的大容量电池。
进一步地，所述LoRa在线检测节点采用周期唤醒或指令唤醒的工作模式，在非采集与通讯期间，处理休眠待机状态。
进一步地，所述DO传感器是一种溶解氧传感器，优选原电池原理的电化学溶解氧传感器，所述原电池原理的电化学溶解氧传感器还内置有温度补偿电阻，采用负温度系数的NTC热敏电阻。
进一步地，所述电化学溶解氧传感器的工作原理是：水体的溶解氧在所述电化学溶解氧传感器内置的阴极、阳极及电解液体的共同作用下，产生化学反应，从而产生微弱电流，所述微弱电流与水体的溶解氧含量成正比。
进一步地，所述NTC热敏电阻将所述微弱电流转换为mV电压，同时，水体温度变化将导致所述NTC热敏电阻的阻值变化，且这种变化也直接反应在所述电压上，从而实现了水体温度对溶解氧测量的硬件初步补偿功能。
作为可选的实施方式，所述DO传感器还可以是采用光学原理的溶解氧传感器或者极谱法原理的电化学溶解氧传感器，用来替代所述原电池原理的电化学溶解氧传感器，可以达到类似的技术实现效果。
进一步地，所述pH传感器输出线性的mV电压信号，水体pH值与所述mV电压信号成正比。
进一步地，所述EC传感器是采用水体盐度传感器。
进一步地，所述ORP探头是氧化还原电位电极，经过所述信号调理电路将监测信号转换为线性的mV电压信号，水体的氧化还原电位与所述mV电压信号成正比。
作为可选的实施方式，所述盐度传感器可以用电导率传感器替代，通过采用水体电导率参数，并按公式转换成盐度参数值后使用。
进一步地，所述DO传感器与所述温度传感器组成一个复合型溶解氧电极。
进一步地，所述第一中央处理单元是采用一种低功耗的微处理器。
进一步地，所述低功耗的微处理器优选ARM内核的STM32L152系列微处理器。
进一步地，所述温度传感器优选型号为DS18B20的总线型温度传感器，与所述第一中央处理单元以总线方式连接，所述第一中央处理单元直接通过指令获取所述DS18B20采集并已存储的温度值。
进一步地，所述DO传感器、所述EC传感器、所述pH传感器及所述ORP探头采集的传感器信号都经过所述信号调理电路进行统一处理，转换成毫伏（mV）电压信号，在进一步滤波及放大处理后，所述mV电压信号送入所述A/D转换模块进行AD转换。
进一步地，所述A/D转换模块优选两个型号为ADS1115的具有 16 位分辨率的高精度模数转换器。
再进一步地，所述DO传感器、所述EC传感器、所述pH传感器及所述ORP探头在经过所述信号调理电路处理后，分别产生单路的差分mV信号，每两路所述差分mV信号共用一个所述型号为ADS1115的AD转换模块。
进一步地，所述人机互动单元包括按键，用于传感器信号的初步校准。
进一步地，所述LoRa网关节点包括电源单元、第二中央处理单元，及与所述第二中央处理单元电连接的第二LoRa通讯模组、远传通讯模组、告警单元、大气压力传感器、显示及按键单元。
进一步地，所述电源单元分别为所述第二LoRa通讯模组、所述远传通讯模组、所述告警单元、所述大气压力传感器、所述显示及按键单元供电。
进一步地，所述远传通讯模组与所述远程平台双向连接，用于向所述远程平台定期传输监测数据或者接收来自所述远程平台的操作指令。
进一步地，所述远传通讯模组采用支持GPRS、3G、4G、NB-IoT或eMTC通讯制式中的单模或者多模通讯模组。
进一步地，所述远传通讯模组还包括有通讯模块、eSIM卡及天线，所述eSIM卡采用物联网专门号段。
进一步地，所述大气压力传感器优选型号为BMP085的数字式气压传感器，所述BMP085气压传感器通过IIC总线接口与所述第二中央处理单元相连接。
进一步地，所述告警单元包括声光装置，用于检测数据异常或其它异常时发出声光告警信号。
进一步地，所述显示及按键单元包括有液晶屏及按键电路，用于***菜单及参数选择和设定、以及各种检测参数值的直观显示。
进一步地，所述第二中央处理单元优选内置存储单元的ARM内核的微处理器，采用型号为STM32L152微处理器。
进一步地，所述LoRa在线检测节点与所述LoRa网关节点的通讯采用时分多址方式。
进一步地，所述时分多址通讯方式优选基于LoRaWAN Class B模式。
一种LoRaWAN多参数水质在线监测方法，包括以下步骤：
S1：所述LoRa在线检测节点与所述LoRa网关节点进行组网；
S2：所述LoRa在线检测节点进入休眠状态，所述LoRa网关节点进入工作准备状态，检测并等待周期性事件到来；
S3：所述LoRa在线检测节点周期性唤醒，采集数据并监听无线指令，所述LoRa网关节点定期采集大气压值，并周期性对网内的LoRa在线检测节点进行数据轮询；
S4：所述LoRa在线检测节点响应数据轮询指令，将采集到的多种参数值以LoRaWAN通讯协议方式传输至所述LoRa网关节点，然后重新进入休眠状态；
S5：所述LoRa网关节点对所有参数值进行统一的温度补偿和压力补偿，以及进行各种运算与修正，得到所有所述LoRa在线检测节点的最终测量工程值，同时进行存储和显示，及异常告警；
S6：通过所述远传通讯模组与所述远程平台连接，上传所有最终测量工程值；
S7：通过所述手机APP应用查询相关检测结果。
再进一步地，所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测方法，其数据采集与运算还包括以下详细步骤：
SS1：所述LoRa在线检测节点定期采集水体DO、EC、pH、ORP的原始信号，进行硬件处理及AD转换，以及直接获取水体温度值；
SS2：传送所述DO、EC、pH、ORP参数的对应AD值及水体温度值至所述LoRa网关节点；
SS3：所述LoRa网关节点根据每个所述LoRa在线检测节点发送的数据，以及已经按地址分类对应存储的校准参数进行运算、补偿和修正。
与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）检测节点功耗低，采用低功耗的LoRa模块及低功耗的微处理器并定期休眠，不用频繁更换电池即可长时间使用，比外接电源方便快捷；
（2）检测节点成本低，用于补偿的传感器只配备在网关节点上，无需每个检测节点都配备；
（3）***整体造价低，放置水中的传感器与检测节点设备之间的数据线很短，也无需给检测节点外接很长的电源线；
（4）LoRa通讯距离远，与其它短距离通讯方式比较，可以减少路由器或中继器开支；
（5）统一在网关节点上进行补偿运算，检测节点技术实现容易，没有复杂的算法校正，批量生产方便；
（6）网关节点进行数据远传的通讯方式多样，支持通讯信号覆盖面更广和并发连接数容量大的窄带物联网通讯，可以减少传统GPRS通讯方式上的缺陷。
附图说明
图1为本发明实施例的检测节点的电路结构框图。
图2为本发明实施例的网关节点的电路结构框图。
图3为本发明实施例的在线监测***的***架构示意图。
图4为本发明实施例的LoRaWAN多参数水质在线监测方法的步骤示意图。
图5为本发明实施例的在线监测方法的数据采集与运算步骤示意图。
图1中：1-第一LoRa通讯模组、2-第一中央处理单元、3-人机互动单元、4-A/D转换模块、5-温度传感器、6-DO传感器、7-EC传感器、7-EC传感器、8-pH传感器、9-ORP探头、10信号调理电路、11-供电单元。
图2中：12-第二中央处理单元、13-第二LoRa通讯模组、14-远传通讯模组、15-告警单元、16-大气压力传感器、17-显示及按键单元、18-电源单元。
具体实施方式
下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本说明书描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。
见图3，并结合图1和图2所示，一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，包括一个或多个LoRa在线检测节点、一个或多个LoRa网关节点、远程平台及手机APP应用，用于水体环境中的多种水质参数的在线检测及远程传输，所述LoRa在线检测节点包括有第一LoRa通讯模组1，与所述LoRa网关节点上的第二LoRa通讯模组13通讯连接，所述LoRa网关节点上的远传通讯模组14与所述远程平台通讯连接，所述手机APP应用与所述远程平台网络连接。
在本实施例中，每个所述在线监测***都部署有一个或多个LoRa在线检测节点，以及一个或多个LoRa网关节点，所述LoRa在线检测节点及所述LoRa网关节点自动连接，并且相互各自备份通讯路径，采用时分多址通讯方式，在时间间隙轮流通过无线数据，所述LoRa在线检测节点可以在多个所述LoRa网关节点之间漫游，增加通讯的可靠性。
在本实施例中，所述LoRa在线检测节点都配备有对应的水体测量传感器或者探头，在采集到水体参数后，没有进一步进行工程量的算法运算，只发送原始的AD数据值，且每个数据包都同步包括有当前水体的温度值，所述LoRa网关节点统一采集当前环境大气压力，结合对应的各个所述LoRa在线检测节点的水体温度值，进行统一的算法运算，包括温度补偿或者压力补偿，同时结合校准参数，进一步修正，得到最终的参数工程值。
如图1所示，在本实施例中，所述LoRa在线检测节点包括还包括DO传感器6、EC传感器7、pH传感器8、ORP探头9、第一中央处理单元2，及与所述第一中央处理单元2连接的温度传感器5、A/D转换模块4、人机互动单元3、供电单元11。
在本实施例中，所述DO传感器6、所述EC传感器7、所述pH传感器8、所述ORP探头9与一信号调理电路10连接，所述信号调理电路10与所述A/D转换模块4连接。
在本实施例中，所述供电单元11分别为所述第一LoRa通讯模组1、所述第一中央处理单元2、所述人机互动单元3、所述A/D转换模块4、所述温度传感器5、所述DO传感器6、所述EC传感器7、所述pH传感器8、所述ORP探头9、所述信号调理电路10供电。
在本实施例中，所述供电单元11包括一次性锂电池及相关电源管理电路，所述电源管理电路输出3.3VDC直流电压，所述一次性锂电池优选3.6V的大容量电池。
在本实施例中，所述LoRa在线检测节点采用周期唤醒或指令唤醒的工作模式，在非采集与通讯期间，处理休眠待机状态。
在本实施例中，所述DO传感器6是一种溶解氧传感器，优选原电池原理的电化学溶解氧传感器，所述原电池原理的电化学溶解氧传感器还内置有温度补偿电阻，采用负温度系数的NTC热敏电阻。
在本实施例中，所述电化学溶解氧传感器的工作原理是：水体的溶解氧在所述电化学溶解氧传感器内置的阴极、阳极及电解液体的共同作用下，产生化学反应，从而产生微弱电流，所述微弱电流与水体的溶解氧含量成正比。
在本实施例中，所述NTC热敏电阻将所述微弱电流转换为mV电压，同时，水体温度变化将导致所述NTC热敏电阻的阻值变化，且这种变化也直接反应在所述电压上，从而实现了水体温度对溶解氧测量的硬件初步补偿功能。
作为可选的实施方式，所述DO传感器6还可以是采用光学原理的溶解氧传感器或者极谱法原理的电化学溶解氧传感器，用来替代所述原电池原理的电化学溶解氧传感器，可以达到类似的技术实现效果。
在本实施例中，所述pH传感器8输出线性的mV电压信号，水体pH值与所述mV电压信号成正比。
在本实施例中，所述EC传感器7是采用水体盐度传感器。
在本实施例中，所述ORP探头9是氧化还原电位电极，经过所述信号调理电路10将监测信号转换为线性的mV电压信号，水体的氧化还原电位与所述mV电压信号成正比。
作为可选的实施方式，所述盐度传感器可以用电导率传感器替代，通过采用水体电导率参数，并按公式转换成盐度参数值后使用。
在本实施例中，所述DO传感器6与所述温度传感器5组成一个复合型溶解氧电极。
在本实施例中，所述第一中央处理单元2是采用一种低功耗的微处理器。
在本实施例中，所述低功耗的微处理器优选ARM内核的STM32L152系列微处理器。
在本实施例中，所述温度传感器5优选型号为DS18B20的总线型温度传感器，与所述第一中央处理单元2以总线方式连接，所述第一中央处理单元2直接通过指令获取所述DS18B20采集并已存储的温度值。
在本实施例中，所述DO传感器6、所述EC传感器7、所述pH传感器8及所述ORP探头9采集的传感器信号都经过所述信号调理电路10进行统一处理，转换成毫伏（mV）电压信号，在进一步滤波及放大处理后，所述mV电压信号送入所述A/D转换模块4进行AD转换。
在本实施例中，所述A/D转换模块4优选两个型号为ADS1115的具有 16 位分辨率的高精度模数转换器。
在本实施例中，所述DO传感器6、所述EC传感器7、所述pH传感器8及所述ORP探头9在经过所述信号调理电路10处理后，分别产生单路的差分mV信号，每两路所述差分mV信号共用一个所述型号为ADS1115的AD转换模块。
在本实施例中，所述人机互动单元3包括按键，用于传感器信号的初步校准。
如图2所示，在本实施例中，所述LoRa网关节点包括电源单元18、第二中央处理单元2，及与所述第二中央处理单元2电连接的第二LoRa通讯模组13、远传通讯模组14、告警单元15、大气压力传感器16、显示及按键单元17。
在本实施例中，所述电源单元18分别为所述第二LoRa通讯模组13、所述远传通讯模组14、所述告警单元15、所述大气压力传感器16、所述显示及按键单元17供电。
在本实施例中，所述远传通讯模组14与所述远程平台双向连接，用于向所述远程平台定期传输监测数据或者接收来自所述远程平台的操作指令。
在本实施例中，所述远传通讯模组14采用支持GPRS、3G、4G、NB-IoT或eMTC通讯制式中的单模或者多模通讯模组。
在本实施例中，所述远传通讯模组14还包括有通讯模块、eSIM卡及天线，所述eSIM卡采用物联网专门号段。
作为可选的一种实施方式，所述eSIM卡可以用普通SIM卡替换，这里所描述的eSIM卡或者SIM卡只是一种统称，可以是物理介质的SIM卡，也可以是软SIM。
在本实施例中，所述大气压力传感器16优选型号为BMP085的数字式气压传感器，所述BMP085气压传感器通过IIC总线接口与所述第二中央处理单元2相连接。
在本实施例中，所述告警单元15包括声光装置，用于检测数据异常或其它异常时发出声光告警信号。
在本实施例中，所述显示及按键单元17包括有液晶屏及按键电路，用于***菜单及参数选择和设定、以及各种检测参数值的直观显示。
在本实施例中，所述第二中央处理单元2优选内置存储单元的ARM内核的微处理器，采用型号为STM32L152微处理器。
在本实施例中，所述LoRa在线检测节点与所述LoRa网关节点的通讯采用时分多址方式。
在本实施例中，所述时分多址通讯方式优选基于LoRaWAN Class B模式。
如图4所示，一种LoRaWAN多参数水质在线监测方法，包括以下步骤：
S1：所述LoRa在线检测节点与所述LoRa网关节点进行组网；
S2：所述LoRa在线检测节点进入休眠状态，所述LoRa网关节点进入工作准备状态，检测并等待周期性事件到来；
S3：所述LoRa在线检测节点周期性唤醒，采集数据并监听无线指令，所述LoRa网关节点定期采集大气压值，并周期性对网内的LoRa在线检测节点进行数据轮询；
S4：所述LoRa在线检测节点响应数据轮询指令，将采集到的多种参数值以LoRaWAN通讯协议方式传输至所述LoRa网关节点，然后重新进入休眠状态；
S5：所述LoRa网关节点对所有参数值进行统一的温度补偿和压力补偿，以及进行各种运算与修正，得到所有所述LoRa在线检测节点的最终测量工程值，同时进行存储和显示，及异常告警；
S6：通过所述远传通讯模组与所述远程平台连接，上传所有最终测量工程值；
S7：通过所述手机APP应用查询相关检测结果。
如图5所示，在本实施例中，所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测方法，其数据采集与运算还包括以下详细步骤：
SS1：所述LoRa在线检测节点定期采集水体DO、EC、pH、ORP的原始信号，进行硬件处理及AD转换，以及直接获取水体温度值；
SS2：传送所述DO、EC、pH、ORP参数的对应AD值及水体温度值至所述LoRa网关节点；
SS3：所述LoRa网关节点根据每个所述LoRa在线检测节点发送的数据，以及已经按地址分类对应存储的校准参数进行运算、补偿和修正。
在本实施例中，本发明的检测节点功耗低，通过采用低功耗的LoRa模块及低功耗的微处理器并定期休眠，不用频繁更换电池即可长时间使用，比外接电源方便快捷；检测节点成本低，用于补偿的传感器只配备在网关节点上，无需每个检测节点都配备；***整体造价低，放置水中的传感器与检测节点设备之间的数据线很短，也无需给检测节点外接很长的电源线；LoRa通讯距离远，与其它短距离通讯方式比较，可以减少路由器或中继器开支；统一在网关节点上进行补偿运算，检测节点技术实现容易，没有复杂的算法校正，批量生产方便；网关节点进行数据远传的通讯方式多样，支持通讯信号覆盖面更广和并发连接数容量大的窄带物联网通讯，可以减少传统GPRS通讯方式上的缺陷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的LoRaWAN多参数水质在线监测***及方法，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。
Claims (10)
1.一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，包括一个或多个LoRa在线检测节点、一个或多个LoRa网关节点、远程平台及手机APP应用，用于水体环境中的多种水质参数的在线检测及远程传输，其特征在于，所述LoRa在线检测节点包括有第一LoRa通讯模组（1），与所述LoRa网关节点上的第二LoRa通讯模组（13）通讯连接，所述LoRa网关节点上的远传通讯模组（14）与所述远程平台通讯连接，所述手机APP应用与所述远程平台网络连接；
所述第一LoRa通讯模组（1）与第二LoRa通讯模组（13）的通讯基于LoRaWAN Class B模式；
所述多种水质参数的温度及压力补偿在所述LoRa网关节点上完成；
所述多种水质参数的现场校准通过按键操作或者通过所述手机APP应用完成。
2.根据权利要求1所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，其特征在于，所述LoRa在线检测节点包括还包括DO传感器（6）、EC传感器（7）、pH传感器（8）、ORP探头（9）、第一中央处理单元（2），及与所述第一中央处理单元（2）连接的温度传感器（5）、A/D转换模块（4）、人机互动单元（3）、供电单元（11）；
所述DO传感器（6）、所述EC传感器（7）、所述pH传感器（8）、所述ORP探头（9）与一信号调理电路（10）连接，所述信号调理电路（10）与所述A/D转换模块（4）连接；
所述供电单元（11）分别为所述第一LoRa通讯模组（1）、所述第一中央处理单元（2）、所述人机互动单元（3）、所述A/D转换模块（4）、所述温度传感器（5）、所述DO传感器（6）、所述EC传感器（7）、所述pH传感器（8）、所述ORP探头（9）、所述信号调理电路（10）供电。
3.根据权利要求1、2所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，其特征在于，所述DO传感器（6）与所述温度传感器（5）组成一个复合型溶解氧电极。
4.根据权利要求1、2所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，其特征在于，所述第一中央处理单元（2）是采用一种低功耗的微处理器。
5.根据权利要求1所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，其特征在于，所述LoRa网关节点包括电源单元（18）、第二中央处理单元（2），及与所述第二中央处理单元（2）电连接的第二LoRa通讯模组（13）、远传通讯模组（14）、告警单元（15）、大气压力传感器（16）、显示及按键单元（17）；
所述电源单元（18）分别为所述第二LoRa通讯模组（13）、所述远传通讯模组（14）、所述告警单元（15）、所述大气压力传感器（16）、所述显示及按键单元（17）供电。
6.根据权利要求1、5所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，其特征在于，所述远传通讯模组（14）与所述远程平台双向连接，用于向所述远程平台定期传输监测数据或者接收来自所述远程平台的操作指令。
7.根据权利要求1、5、6所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测***，其特征在于，所述远传通讯模组（14）采用支持GPRS、3G、4G、NB-IoT或eMTC通讯制式中的单模或者多模通讯模组。
8.一种LoRaWAN多参数水质在线监测方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：所述LoRa在线检测节点与所述LoRa网关节点进行组网；
S2：所述LoRa在线检测节点进入休眠状态，所述LoRa网关节点进入工作准备状态，检测并等待周期性事件到来；
S3：所述LoRa在线检测节点周期性唤醒，采集数据并监听无线指令，所述LoRa网关节点定期采集大气压值，并周期性对网内的LoRa在线检测节点进行数据轮询；
S4：所述LoRa在线检测节点响应数据轮询指令，将采集到的多种参数值以LoRaWAN通讯协议方式传输至所述LoRa网关节点，然后重新进入休眠状态；
S5：所述LoRa网关节点对所有参数值进行统一的温度补偿和压力补偿，以及进行各种运算与修正，得到所有所述LoRa在线检测节点的最终测量工程值，同时进行存储和显示，及异常告警；
S6：通过所述远传通讯模组与所述远程平台连接，上传所有最终测量工程值；
S7：通过所述手机APP应用查询相关检测结果。
9.根据权利要求8所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测方法，其特征在于其数据采集与运算还包括以下详细步骤：
SS1：所述LoRa在线检测节点定期采集水体DO、EC、pH、ORP的原始信号，进行硬件处理及AD转换，以及直接获取水体温度值；
SS2：传送所述DO、EC、pH、ORP参数的对应AD值及水体温度值至所述LoRa网关节点；
SS3：所述LoRa网关节点根据每个所述LoRa在线检测节点发送的数据，以及已经按地址分类对应存储的校准参数进行运算、补偿和修正。
10.根据权利要求8、9所述的一种LoRaWAN多参数水质在线监测方法，其特征在于，所述LoRa在线检测节点与所述LoRa网关节点的通讯采用时分多址方式。
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