[发明专利]一种基于NB-IoT的水质监测系统

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IoT的水质监测系统，该系统基于意法半导体公司的STM32平台开发的监测系统。该系统工作流程分三步：首先将温度传感器和pH值传感器放入装有待测溶液里，pH值温度变送器会读取传感器中的电压值并将其转化成十进制数据，再返回到STM32主控芯片中，完成原始数据的收集；其次由STM32主控芯片得到对应的温度pH值，并启用BC28无线通信模组，连接到网络服务器，并通过BC28模组将数据上传到服务器；最后用户登录网站，查看该监测系统获取的实时数据(温度、pH值)以及该节点的位置，用户也可以选择查看该节点一个月内的历史数据，并可以以图表的形式展示给用户。本发明可应用于监测工业废水的温度和pH值两项指标。

技术领域

本发明涉及窄带物联网和嵌入式硬件开发领域，特别是一种基于NB-IoT的水质监测系统。

背景技术

传统的水质检测方法多采用人工取样，实验室化验的方法，例如高立强等人在《国外某铜矿山酸性废水处理试验研究》中提到的水质检测方法，该论文发表在《中国矿山工程》2018年01期第13-18页。采用人工检测的方法，取材麻烦，操作复杂，而且无法实现对水质的长时间实时监测。

对于探测节点的通信问题，范小娇等人在《基于云平台和LoRa的工业废水pH值监测系统》提出了LoRa通信的方式，该论文发布在《物联网技术》2019年03期第18-20+22页。采用LoRa通信，可以实现户外场景远距离通信，但受限于LoRa组网方式，需自行搭建LoRa网关，而LoRa网关部署位置要求较高，需要考虑的因素较多。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的助行器中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种基于NB-IoT的水质监测系统，其能够解决传统水质检测方法的取材麻烦、操作复杂问题，且能耗很低。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于NB-IoT的水质监测系统，其包括主控单元以及与所述主控单元分别进行连接的检测单元和通讯单元；所述检测单元能够获得监测数据，并将其传输至主控单元，所述主控单元通过所述通讯单元将所述监测数据进行上传。

作为本发明所述基于NB-IoT的水质监测系统的一种优选方案，其中：所述检测单元包括测量模块和读取模块，所述测量模块通过所述读取模块与所述主控单元连接；所述读取模块读取所述测量模块所监测的原始数据，并将其转化为所述监测数据后传输至所述主控单元。

作为本发明所述基于NB-IoT的水质监测系统的一种优选方案，其中：所述测量模块包括温度传感器和PH传感器，两者分别与所述读取模块进行连接。

作为本发明所述基于NB-IoT的水质监测系统的一种优选方案，其中：所述读取模块采用Modbus-RTU通讯协议，并通过Modbus-RTU通讯协议将所述测量模块所获得的电压值数据转化成对应的正负温度值和pH值，形成所述监测数据，并发送给所述主控单元。

作为本发明所述基于NB-IoT的水质监测系统的一种优选方案，其中：所述通讯单元包括NB-IoT模块和电平转换模块，所述NB-IoT模块通过所述电平转换模块与所述主控单元连接。

作为本发明所述基于NB-IoT的水质监测系统的一种优选方案，其中：所述电平转换模块通过插针连接器与所述主控单元连接。

作为本发明所述基于NB-IoT的水质监测系统的一种优选方案，其中：还包括第一电源单元，所述第一电源单元包括供电模块；所述供电模块分别与所述主控单元和通讯单元连接，并为其进行供电。