[发明专利]一种无线智能水质监测设备及监测系统

摘要

本发明涉及水质监测技术领域，且公开了一种无线智能水质监测设备及其系统。该无线智能水质监测设备包括驱动机构、GPS模块、无线通信模块、电源模块、水质传感器模块和主控模块；所述监测系统包括节点层、网关层以及监控中心。本发明应用了基于NB‑IoT协议的无线通信部分，能够可靠性强、成本低的进行网络接入，网络结构简单，稳定性好。特别是本发明能够进一步前端监测设备的功耗，极大延长待机时间，减少更换电池的次数，特别适用于广域水体环境。本发明的前端设备还具有自身定位和自主位置调整功能，能够保持适当的监测采样点位置分布。本发明具备检测全面且信息传递较快的优点，解决了目前水质监测存在的问题。

主权项

一种无线智能水质监测设备，包括：驱动机构、GPS模块、无线通信模块、电源模块、水质传感器模块和主控模块；所述驱动机构的驱动控制信号输入端与主控模块的驱动控制信号输出端电连接；所述主控模块的位置信息输入端与GPS模块的位置信息输出端电连接，所述主控模块的数据收发端与无线通信模块的数据收发端双向电连接；所述主控模块的采样信号输入端与水质传感器模块的采样信号输出端电连接；所述电源模块的第一供电输出端与主控模块的电源输入端电连接；所述电源模块的第二供电输出端与水质传感器模块、GPS模块、驱动机构和无线通信模块的电源输入端电连接；所述主控模块的电源控制端和电源模块的供电控制输入端电连接；其中所述GPS模块用于定位监测本设备的位置信息，并且将该位置信息传递给主控模块；所述水质传感器模块用于采样水质信号，并且将采样的水质信号转换为数字采样信号传输给主控模块；所述主控模块用于根据所述位置信息控制所述驱动机构的动作，以调节本设备的位置；以及用于将所述水质传感器模块提供的数字采样信号封装为水质监测数据，并通过所述无线通信模块将所述水质监测数据上传到网关层；还用于控制所述电源模块对水质传感器模块、GPS模块、驱动机构和无线通信模块的供电的切断和恢复；所述驱动机构用于在主控模块的控制下动作，调节本设备的位置，使本设备始终保持在预定的水体区域之内；所述无线通信模块用于基于NB‑IoT通信方式，实现本设备与网关层的无线数据上下行通信，将所述水质监测数据、位置信息上传到网关层，并且从网关层接收下行的监测水体区域范围指示；所述电源模块通过所述第一供电输出端为所述主控模块供电，通过所述第二供电输出端用于为水质传感器模块、GPS模块、驱动机构和无线通信模块供电；并且根据主控模块的电源控制端对所述供电控制输入端输入的电平状态，控制所述第二供电输出端供电的切断和恢复。