[实用新型]一种基于LTECat‑M1的防盗型在线水质监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及在线水质监测及无线通讯技术领域，特别是一种基于LTE Cat-M1的防盗型在线水质监测装置。

背景技术

随着江、河、湖的污染日趋严重，甚至地下水也受到一定程度的污染，并且有逐年加重的趋势，而水资源具有不可再生性，这种日趋严重的水污染不但降低了江河湖水体的使用功能，也反过来进一步加深了水资源短缺的情况。所以，相关部门也逐渐重视水资源的水质监测，投入大量的人力物力，在很多江、河、湖关键区域都布置了相关的在线水质监测设备。

而这种在线水质监测设备布置的区域一般都是在野外，属于无人值守情况，经常遭到不法之徒或者不明群众的盗窃，造成财产损失和数据丢失。

同时，水产养殖行业规模也逐年增大，有很多养殖生产者也布置了一些在线水质监测设备用于监测养殖水体的水质情况，但同样存在设备被盗的情况，尤其是野外土塘养殖的场景。

而传统的水质监测基本上没有防盗功能，想要具备被盗设备的追踪定位功能，通常都要增加GPS定位模块或北斗模块，不但增加了成本，也给设备的功耗、外形大小、维护等方面增加了负担。

而且在野外无人值守环境，很难保证供电系统的稳定性和可靠性，在使用了GPRS等高功耗的无线通讯方式外，还额外增加定位模块的功耗，加速电池放电，减少电池可使用时间。而且在人为去除太阳能板和蓄电池后，设备的定位功能也同步失效。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于LTE Cat-M1、能够振动检测和追踪定位、实现不同报警规则的低功耗在线水质监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种基于LTE Cat-M1的防盗型在线水质监测装置，包括微控制器，及与所述微控制器连接的LTE Cat-M1模组、振动传感器、电导率传感器、温度传感器、溶解氧传感器、pH传感器、环境监测单元、供电单元、后备电池、报警装置、人声识别装置。所述后备电池单独为所述LTE Cat-M1模组连接，用于所述LTE Cat-M1模组掉电时，启动所述后备电池进行后备电池供电。

进一步的，所述LTE Cat-M1模组是基于低功耗广域网络的LTE通讯模块，所述LTE Cat-M1模组包括有一采用物联网专有号段的SIM卡。

进一步的，所述LTE Cat-M1模组都配置有唯一的设备ID号，与SIM卡相互绑定，并预先在远程云平台备案登记在册。

进一步的，所述LTE Cat-M1模组优选采用基于机器类型通信的兼容eMTC和NB-IoT模块的多模通讯模组。

进一步的，当所述在线水质监测装置在被人为移动后，通过所述LTE Cat-M1模组进行远程报警，并通过所述LTE Cat-M1模组内置的定位功能进行设备所在位置的准确定位与，无需另外再配置相应的GPS定位模块。

进一步的，所述供电单元包括可充电锂电池、太阳能板单元、充放电管理电路、电池电压检测电路，所述可充电锂电池优选标称容量3600mAh的3.6V~4.2V电压的可充电锂电池，所述太阳能板单元包括两块5V的太阳能板。

进一步的，所述LTE Cat-M1模组除了通过所述供电单元供电外，还配备有一所述后备电池，所述后备电池为一钮扣电池，所述钮扣电池为隐藏式安装，与所述LTE Cat-M1模组通过一外壳装置一体化封闭安装。

进一步的，在所述供电单元停止供电后，所述后备电池继续为所述LTE Cat-M1模组提供电量供应，让所述LTE Cat-M1模组与远程云平台继续保持周期性连接互动。

进一步的，所述振动传感器是一全方向微型振动传感器，所述振动传感器可感知任意方位的振动、倾斜、或位移，并可通过电路或软件设置来进行灵敏度调节。

进一步的，当所述防盗型在线水质监测装置安装布置于水面时，可以通过配置关闭所述振动传感器的检测工作；当布置在岸上固定位置时，启动振动传感器的检测工作。

进一步的，所述环境监测单元是一大气压检测模组，包括检测环境温度和大气压力检测，所述大气压力检测结果用于所述溶解氧传感器的压力补偿。

进一步的，所述电导率传感器、所述溶解氧传感器、所述pH传感器通过一信号调理模块处理后与所述微控制器相连，传感器的模拟信号经所述信号调理模块处理后转换为数字信号，在所述微控制器内置的ADC进一步处理后，根据相应算法换算成对应的工程量并储存。