CN207882705U - 一种电子水尺的数据处理*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电子水尺的数据处理***，包括电源模块、主控板、水尺传感器、NB‑IoT通讯模组和中央控制单元，电源模块与主控板连接，为主控板提供电源，水尺传感器与中央控制单元连接，水尺传感器上布满等距离的电极触点，主控板与水尺传感器、中央控制单元、NB‑IoT通讯模组连接，中央控制单元设置在主控板上，包括RTC时钟、判断模块、检索模块、AD转换模块、外部Flash和比较模块，电源模块、检索模块、外部Flash和比较模块均与AD转换模块连接，NB‑IoT通讯模组设置在主控板上，与中央控制单元连接；该电子水尺的数据处理***误差不受环境因素影响，测量精度高，稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子水尺的数据处理***，其包括电源模块、主控板、水尺传感器、NB-IoT通讯模组和中央控制单元。
背景技术
传统的水尺测量方式需要在河道沿岸安排较多的巡查人员，需要连续进行水尺水位读取，工作强度大，而且依赖人工去看，难免会造成精度低、数据漏报等问题。
而当前电子水位计的数据处理，会受到传感器的零漂、温漂，受水质、杂草影响，导致测量值不稳定，还需要接入专用的数据采集设备，还要搭建数据传送网络和需要接入市电供电或增加太阳能板供电，实施起来相当复杂，需要开挖布线安装成本高，实施难度大，而且一旦出现断网情况会导致数据丢失。
发明内容
针对上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种误差不受环境因素影响，测量精度高，稳定可靠的电子水尺的数据处理***。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种电子水尺的数据处理***，包括电源模块、主控板、水尺传感器、NB-IOT通讯模组和中央控制单元，所述电源模块与主控板连接，为主控板提供电源，所述水尺传感器与中央控制单元连接，所述水尺传感器上布满等距离的电极触点，所述主控板与水尺传感器、中央控制单元、NB-IoT通讯模组连接，为其提供电源以及负责采集水尺传感器数据并将采集到的数据反馈给中央控制单元，所述中央控制单元设置在主控板上，包括RTC时钟、判断模块、检索模块、AD转换模块、外部Flash和比较模块，所述电源模块、检索模块、外部Flash和比较模块均与AD转换模块连接，所述NB-IoT通讯模组设置在主控板上，与中央控制单元连接，负责将处理后的数据发送到中心服务器。
作为优选，所述RTC时钟负责定时唤醒设备。
作为优选，所述判断模块负责判断主控板采集到的水尺传感器数据是否正常，判断从倒数第三个电极触点往后到最高电离触点是否连续三个触点都触发了电离，是，即数据正常，中央控制单元采用；否，即数据不正常，中央控制单元不采用。
作为优选，所述检索模块负责检索采样奇数次，把采样值按从小到大排列取中间值为本次有效值。
作为优选，所述AD转换模块负责换算水位值以及采集电源模块的电源电量，并换算剩余电量。
作为优选，所述外部Flash用于存储用户设定好的预警值、报警值参数以及AD转换模块换算出的水位数据。
作为优选，所述比较模块根据AD转换模块换算出的水位值与设定好的预警值、报警值比较换算数据发送频率。
作为优选，所述相邻电极触点之间的距离为1cm。
本实用新型的有益效果是：
一、本实用新型采用中位值滤波算法,可以有效克服因偶然因素引起的波动干扰，具体是利用检索模块检索采样奇数次，把采样值按从小到大排列取中间值为本次有效值。
二、本实用新型为了防止有部分触点失灵或触点粘着水草而导致数据误报，利用判断模块判断主控板采集到的水尺传感器数据是否正常，判断从倒数第三个电极触点往后到最高电离触点是否连续三个触点都触发了电离，是，即数据正常，中央控制单元采用；否，即数据不正常，中央控制单元不采用。
三、本实用新型利用外部Flash存储用户设定好的预警值、报警值参数以及AD转换模块换算出的水位数据，如果网络中断，然后又恢复后，未成功发送的数据将断网续传，以防数据丢失。
四、本实用新型采用NB-IoT模块通讯，其是一种基于蜂窝的窄带物联网，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，支持待机时间短、对网络连接要求较高设备的高效连接，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1是本实用新型的实施例中一种电子水尺的数据处理***的电路连接框图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面以具体实施例详细阐述本实用新型更多的技术细节。
如图1所示，本实施例的电子水尺的数据处理***，包括电源模块、主控板、水尺传感器、NB-IoT通讯模组和中央控制单元，其中
电源模块，与主控板连接，为主控板提供电源。
水尺传感器，与中央控制单元连接，水尺传感器上布满等距离1cm的电极触点。水尺传感器是根据水的微弱导电原理来制作，当电极触点浸泡在水中会使触点电离，统计电离的触点便可得出水位的高度。
主控板，与水尺传感器、中央控制单元、NB-IoT通讯模组，为其提供电源以及负责采集水尺传感器数据并将采集到的数据反馈给中央控制单元。
中央控制单元,设置在主控板上，包括RTC时钟、判断模块、检索模块、AD转换模块、外部Flash和比较模块，所述电源模块、检索模块、外部Flash和比较模块均与AD转换模块连接。RTC时钟负责定时唤醒设备。判断模块负责判断主控板采集到的水尺传感器数据是否正常，判断从倒数第三个电极触点往后到最高电离触点是否连续三个触点都触发了电离，是，即数据正常，中央控制单元采用；否，即数据不正常，中央控制单元不采用，可以防止有部分触点失灵或触点粘着水草而导致数据误报。检索模块负责检索采样奇数次，把采样值按从小到大排列取中间值为本次有效值，可以有效克服因偶然因素引起的波动干扰。AD转换模块负责换算水位值以及采集电源模块的电源电量，并换算剩余电量。外部Flash用于存储用户设定好的预警值、报警值参数以及AD转换模块换算出的水位数据，如果网络中断，然后又恢复后，未成功发送的数据将断网续传，以防数据丢失。比较模块根据AD转换模块换算出的水位值与设定好的预警值、报警值比较换算数据发送频率。
NB-IoT通讯模组，设置在主控板上，与中央控制单元连接，负责将处理后的数据发送到中心服务器，其是一种基于蜂窝的窄带物联网，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，支持待机时间短、对网络连接要求较高设备的高效连接，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点。
本实施的电子水尺的数据处理***的概要工作流程如下：
设备上电启动，先初始化外设硬件，启动水尺传感器，主控板采集水尺传感器数据并将采集到的数据反馈给中央控制单元，中央控制单元的判断模块判断主控板采集到的水尺传感器数据是否正常，判断从倒数第三个电极触点往后到最高电离触点是否连续三个触点都触发了电离，是，即数据正常，中央控制单元采用；否，即数据不正常，中央控制单元不采用，检索模块负责检索采样奇数次，把采样值按从小到大排列取中间值为本次有效值，AD转换模块负责换算水位值以及采集电源模块的电源电量，并换算剩余电量，比较模块根据AD转换模块换算出的水位值与设定好的预警值、报警值比较换算数据发送频率，接着就启动NB-IoT通讯模组，将数据通过NB-IoT网络发送到后台服务器，如果收到的回复报文是修改参数指令，将相应参数修改并保存到外部Flash中，如果在指定时间内没有收到回复报文，需要发送数据将保存到外部Flash中，等待下个周期再一起发送出去，防止断网丢失数据，跟着就配置RTC时钟唤醒中断，然后设备将进入休眠状态，等到RTC时钟时间一到数据发送的频率间隔时间，设备会重新唤醒，重复之前的步骤，进入下个采集发送周期。
尽管本实用新型是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本实用新型构成限制。参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这样的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种电子水尺的数据处理***，其特征在于，包括电源模块、主控板、水尺传感器、NB-IoT通讯模组和中央控制单元；
所述电源模块与主控板连接，为主控板提供电源；
所述水尺传感器与中央控制单元连接，所述水尺传感器上布满等距离的电极触点；
所述主控板与水尺传感器、中央控制单元、NB-IoT通讯模组连接，为其提供电源以及负责采集水尺传感器数据并将采集到的数据反馈给中央控制单元；
所述中央控制单元设置在主控板上,包括RTC时钟、判断模块、检索模块、AD转换模块、外部Flash和比较模块，所述电源模块、检索模块、外部Flash和比较模块均与AD转换模块连接；
所述NB-IoT通讯模组设置在主控板上，与中央控制单元连接，负责将处理后的数据发送到中心服务器。
2.根据权利要求1所述的电子水尺的数据处理***，其特征在于，所述RTC时钟负责定时唤醒设备。
3.根据权利要求1所述的电子水尺的数据处理***，其特征在于，所述判断模块负责判断主控板采集到的水尺传感器数据是否正常，判断从倒数第三个电极触点往后到最高电离触点是否连续三个触点都触发了电离，是，即数据正常，中央控制单元采用；否，即数据不正常，中央控制单元不采用。
4.根据权利要求1所述的电子水尺的数据处理***，其特征在于，所述检索模块负责检索采样奇数次，把采样值按从小到大排列取中间值为本次有效值。
5.根据权利要求1所述的电子水尺的数据处理***，其特征在于，所述AD转换模块负责换算水位值以及采集电源模块的电源电量，并换算剩余电量。
6.根据权利要求1所述的电子水尺的数据处理***，其特征在于，所述外部Flash用于存储用户设定好的预警值、报警值参数以及AD转换模块换算出的水位数据。
7.根据权利要求1所述的电子水尺的数据处理***，其特征在于，所述比较模块根据AD转换模块换算出的水位值与设定好的预警值、报警值比较换算数据发送频率。
8.根据权利要求1所述的电子水尺的数据处理***，其特征在于，所述相邻电极触点之间的距离为1cm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201721915303.1U CN207882705U (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种电子水尺的数据处理*** |
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| CN201721915303.1U CN207882705U (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种电子水尺的数据处理*** |
Publications (1)
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| CN207882705U true CN207882705U (zh) | 2018-09-18 |
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ID=63505561
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| CN201721915303.1U Active CN207882705U (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 一种电子水尺的数据处理*** |
Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111521236A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-08-11 | 南京淼孚自动化有限公司 | 一种电子水尺测量自动纠错算法 |
| CN112201011A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-08 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控*** |
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2017
- 2017-12-28 CN CN201721915303.1U patent/CN207882705U/zh active Active
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| CN112201011A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-08 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种具备多种传感器数据采集和传输的低功耗主控*** |
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