CN203965870U - 一体式地下水监测*** - Google Patents
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Abstract
一体式地下水监测***,包括外壳,外壳内安装有主控模块,通讯模块、GPRS模块、电源模块。所述主控模块连接大气压力传感器、水位压力传感器和温度传感器,所述主控模块连接GPRS模块,GPRS模块连接SIM卡。所述主控模块连接人机界面显示模块,所述主控模块连接GPS模块,所述主控模块连接RTC模块、看门狗模块。本实用新型一体式地下水监测***,能够自动实时监测地下水水位、水温,并能储存数据、远程传输数据,同时实现人机交互界面、远程升级、配置参数、GPS定位和授时、彩信和邮箱上传数据等功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水位监控***,特别是一种一体式地下水监测***。
背景技术
地下水作为人类生存空间的重要组成部分,为人类提供了优质的淡水资源。地下水影响着人类正常的生活,地下水水位的监测有着必不可少的意义。为保障供水安全,有必要对地下水的水文和水质参数进行监测,以便实时掌握地下水的储量变化,水质指标等情况,选择合适优质的地下水源,保障饮用水源的安全,合理有效的利用地下水,在近海地区,更可以根据实时监测指标对可能出现的海水倒灌实现预警等目的。
近十几年来,随着科技的发展,传感器以及网络通讯、地理信息***等自动化技术被运用在地下水科学领域,从而获得地下水的各种数据,地下水监测设备应运而生,促进了人们对地下水的深入研究。现有的地下水监测***只有简单的数据采集传输功能,通过传感器获取地下水的水位、水温等信息,利用GPRS发送数据从而实现实时监测。然而功能比较单一,无法进一步满足人们的一些实际需求。当设备程序运行有bug时,工作人员无法远程进行更新升级,也无法根据环境的变化及时有效地配置参数,更不用说利用人机界面实时查看数据、上传历史数据、短信群控等功能,***不够智能化。从而浪费了人力、财力和物力,造成不必要的损失,制约了工作效率。
发明内容
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种一体式地下水监测***,能够自动实时监测地下水水位、水温,并能储存数据、远程传输数据,同时实现人机交互界面、远程升级、配置参数、GPS定位和授时、彩信和邮箱上传数据等功能。
本实用新型采取的技术方案为:一体式地下水监测***,包括外壳,外壳内安装有主控模块,通讯模块、GPRS模块、电源模块;所述主控模块连接大气压力传感器、水位压力传感器和温度传感器,所述主控模块连接GPRS模块,GPRS模块连接SIM卡;所述主控模块连接人机界面显示模块;所述主控模块连接GPS模块;所述主控模块连接RTC模块、看门狗模块。
所述通讯模块包括RS-485通讯单元、SPI通讯单元和串口通讯单元;水位压力传感器、温度传感器通过RS-485通讯单元连接主控模块;大气压力传感器通过SPI通讯单元连接主控模块;人机界面显示模块通过串口通讯单元连接主控模块。
所述主控模块连接外部存储器。
所述电源模块为12 V/13 Ah锂电池。
本实用新型一体式地下水监测***,有益效果如下:
1)、基于 GPRS/CDMA无线数据传输,集远程数据采集、存储与传输于一体。可方便实现远程数据无线、网络化的通信与控制,能采集、存储、传输地下水水位和水温、标高、气压、气温等多参数数据等。
2)、能实现固件远程升级更新功能、短信群控和参数配置功能,串口人机交互界面,邮箱与彩信数据上传功能,GPS定位和授时功能,历史数据上传功能,在远端及时更改参数配置,定位出现故障节点位置等功能。与现有技术相比,具有低功耗、高可靠、多通道、大容量等特点。
3)、该***集成性高、功能丰富完善、覆盖范围广、组网方便快捷、运行成本低、安全性能高等优点。
附图说明
图1为本实用新型***连接框图。
具体实施方式
一体式地下水监测***,由硬件部分、软件部分组成。硬件部分包括不锈钢外壳,不锈钢外壳采用904L材质高标号不锈钢外壳,采用一体化结构,体积小、防水性能好、安装方便,IP68防水等级,可用于各种恶劣环境。
如图1所示,不锈钢外壳内安装有主控模块,通讯模块、GPRS模块、电源模块;所述主控模块连接大气压力传感器、水位压力传感器和温度传感器,所述主控模块连接GPRS模块,GPRS模块连接SIM卡。***能通过GPRS网络和GMS网络远程传输升级文件,实现固件的更新升级,发送邮件、短信、彩信等。***通过GPRS拨号上网,将压缩的数据文件,发送至指定的服务器,服务器收到数据文件后进行解码并汇入数据库。也可以SMS短信的形式,向指定的接收端发送,接收端接到短信后,在服务器上进行解码,并将解码后的数据汇入数据库。工作人员可以通过发送短信来控制GPRS联接、关闭、短信设置等操作,进行短信群控功能,本***支持软件群发服务器,来群发控制短信的软件群控和***来群发控制短信的硬件群控等2种群控方式。
大气压力传感器采用MS5611型号的传感器,测大气压力和温度,安装在外壳内部,具有高分辨率、高稳定性以及非常低的压力信号滞后等特点,测得的数据通过SPI通讯单元传给主控模块进行处理。
水位压力传感器采用的是型号为YLN-M2的投入式表压传感器,在外壳的外面,通过485通讯与外壳连接,投入水中测量水压和水温,将所测数据通过RS-485通讯单元传输给主控模块进行处理。
所述主控模块连接人机界面显示模块,可独立连线,通过串口通讯连接到PC 进行实现,也可在外壳的表面连接显示屏实现。
所述主控模块连接GPS模块,实现定位和授时功能。
主控模块采用的ST公司的型号为STM32F103RET6的微处理器,基于ARM Cortex-M3内核,具有强大的定时器功能,更加灵活高效的编译码方式。连接各个模块,通过不同的通讯方式控制各个模块,获得数据并处理数据,从而实现***所有功能。
所述主控模块连接RTC模块、看门狗模块。所述通讯模块包括RS-485通讯单元、SPI通讯单元和串口通讯单元。水位压力传感器、温度传感器通过RS-485通讯单元连接主控模块;大气压力传感器通过SPI通讯单元连接主控模块;人机界面显示模块通过串口通讯单元连接主控模块。人机界面显示模块可以控制与配置节点,调试与检测***的各个硬件模块、软件单元,实时查看***的运行状态。
所述主控模块连接外部存储器。通过铁电式的外部存储器,存储参数和数据,有***定时闹钟唤醒功能和软件运行异常自动复位功能等。
所述电源模块为12 V/13 Ah锂电池,供电时间可长达5~10年,无需外接供电,无需太阳能供电,节约成本并容易安装。电源模块为各个模块供电。
软件部分:
软件部分基于免费数据库MySQL的中心站管理软件DataManager,通过GSM和GPRS网络服务进行操作,允许第三方软件从中获取数据,加入到用户已有的数据处理***中。人机界面软件的菜单栏,有***、数据库、管理、视图、帮助这5项。具有基础数据管理、远程操作、人工录入、数据查询、数据报表、数据分析、地图管理等多项内容,工作人员可以在监测中心或智能手机上查看地下水的水位、水温,监测中心或智能手机的监测管理软件能够实现数据的远程采集、远程监测,监测的所有数据进入数据库,依据用户要求生成各种报表和曲线。以及地图定位授时、邮件彩信收发、数据库管理、固件远程更新升级和历史数据上传等功能。将服务器程序由PC端移植到手机上,方便用户随时随地对终端的控制与数据获取。
中心站可以通过本实用新型的软件部分,接收各个子站的数据,保存数据并归纳于数据库,同时也管理各个子站。采用了B/S结构,主要包括两大***:一个是通讯前置机软件,另一个是人机界面软件。通讯前置机软件主要负责监控中心与现场设备的通信,它具有强大的兼容性,可支持任何厂家生产的GPRS、CDMA、MODEM、RS-485等通信产品,支持多种通信方式共存一个***。人机界面软件包括:基础数据管理、远程操作、人工录入、数据查询、数据报表、数据分析、地图管理等多项内容,可根据不同客户的不同需求,设计组合成个性化的监控与管理***软件。软件中包括看门狗软件,实时监测各个模块是否正常运行,若出现异常,使主控模块立即重启。
本实用新型***的安装方式为:浸入式安装,将供电单元卡在、或者吊在井口即可。水位测量范围:10~300米。
Claims (4)
1.一体式地下水监测***,包括外壳,外壳内安装有主控模块,通讯模块、GPRS模块、电源模块;其特征在于,
所述主控模块连接大气压力传感器、水位压力传感器和温度传感器,所述主控模块连接GPRS模块,GPRS模块连接SIM卡;
所述主控模块连接人机界面显示模块;
所述主控模块连接GPS模块;
所述主控模块连接RTC模块、看门狗模块;
所述通讯模块包括RS-485通讯单元、SPI通讯单元和串口通讯单元;
水位压力传感器、温度传感器通过RS-485通讯单元连接主控模块;
大气压力传感器通过SPI通讯单元连接主控模块;
人机界面显示模块通过串口通讯单元连接主控模块。
2.根据权利要求1所述一体式地下水监测***,其特征在于,主控模块连接外部存储器。
3.根据权利要求1所述一体式地下水监测***,其特征在于,电源模块为12 V/13 Ah锂电池。
4.根据权利要求1所述一体式地下水监测***,其特征在于,主控模块采用STM32F103RET6的微处理器。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107576314A (zh) * | 2017-09-27 | 2018-01-12 | 长江水利委员会长江科学院 | 浮标式无人区河流湖泊自动监测*** |
CN110095384A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-06 | 西安理工大学 | 一种监测潜流交换通量的室内装置及监测方法 |
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2014
- 2014-07-23 CN CN201420406780.5U patent/CN203965870U/zh not_active Expired - Lifetime
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