[发明专利]一种基于物联网技术的深基坑降排水控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于物联网技术的深基坑降排水控制系统，其特征在于：包括相互之间通讯连接的控制模块、数据采集和分析模块，所述控制模块包括主控制器、与所述主控制器连接的无线收发模块、输入模块、输出模块和电源模块；

所述的主控制器选用STM32系列32位ARM微控制器，主控制器的21脚接数字输入信号水位传感器，接收水位传感器发送的状态信号；主控制器的30脚、31脚接无线收发模块的29、30脚，通过UART口将采集的水位状态数据发送给无线收发模块；

所述的无线收发模块采用中兴通讯的GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900四频工业模块MG2639，无线收发模块的7脚RSSI_LED内部下拉，17脚与主控制器的27脚I/O口连接，24脚连接有低电平脉冲模块，29、30脚接主控制器的UART接口；

所述的输入模块用来采集深基坑水位状态数据和水泵工作状态数据，包括相互并联连接的电阻R36和电阻R38，所述电阻R36另一端还连接有电阻R34和发光二极管LED4，所述电阻R38另一端连接有三极管Q6的基极，所述三极管Q6的发射极连接有电阻R50，所述三极管Q6的集电极还连接有电阻R36另一端；

所述的输出模块的输入端与主控制器的25脚连接，输出端通过继电器与潜水泵连接；该数字输出模块包括相互并联连接的电阻R42和电阻R44，所述电阻R42另一端还连接有电阻R40和发光二极管LED6，所述电阻R44另一端连接有三极管Q8的基极，所述三极管Q8的发射极连接有电阻R52，所述三极管Q8的集电极还连接有电阻R42另一端；

所述的数据采集和分析模块通过内部的采集机采集控制模块获取的水位数据，并保存到数据库，形成历史数据；并对历史数据进行分析和挖掘，形成水位动态状态信息、报警信息、水情预测信息，并通过Internet向客户端发送消息。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的深基坑降排水控制系统，其特征在于：所述输出模块的输出端通过继电器与潜水泵连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的深基坑降排水控制系统，其特征在于：所述无线收发模块的29、30脚接主控制器的UART接口，用于发送AT指令、传输数据业务、升级模块软件，通信速率设置为19200bps。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的深基坑降排水控制系统，其特征在于：所述低电平脉冲模块的持续时间2s~5s。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的深基坑降排水控制系统，其特征在于：所述的电源模块包括3.9V电源模块和3.3V电源模块，所述3.9V电源模块采用MIC29302电源转换芯片，为无线收发模块芯片MG2639提供电源；3.3V电源模块采用XC6219B332MR电源转换芯片，为STM32主控制器、485接口电路和数字量输入输出电路提供电源。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种基于物联网技术的深基坑降排水控制系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）通过设置在深基坑井点管内的水位传感器动态实时采集水位信息，水位信息传到控制模块，并由控制模块通过GPRS通信方式实时传输给采集机；

（2）当深基坑井点管内水位达到警戒上阈值时，由控制模块触发开关闭合操作，自动启动潜水泵抽水；当井点管内水位降到警戒下阈值时，触发开关断开操作，水泵停止工作，以防止水泵无水空抽而损坏电机；当水泵处于抽水状态，并且井点管内水位持续超过警戒上阈值且超过定时器设定的时间周期后，由控制模块触发灯控和声控报警装置；

（3）采集机接收实时水位信息并保存在数据库中，形成历史水位数据；

（4）服务器程序实时获取数据库中的水位信息，对数据进行分析和挖掘，形成水位动态状态信息、报警信息、水情预测信息，并通过Internet向计算机或手机推送消息。