[发明专利]一种水文监测系统及设备

说明书

本发明提供一种水文监测系统及设备，该系统包括控制模块、信号处理模块、通信模块以及电源模块：控制模块用于对各模块所传递的信号进行采样、控制以及对数据的计算和分析；信号处理模块用于扩展信号通道、测量各传感器所传递的信号以及对各传感器所传递的信号进行处理；通信模块用于实现各模块以及各模块与网络之间的通信；电源模块用于提供输入电源及对各模块的功耗控制。本发明通过采用多参量测量的电路接口设计，基本支持水文行业所有类型的监测传感器，兼容性强，能满足监测接入要求，同时通过内部的微控制器支持远程升级，根据数据处理要求升级相应的智能数据处理算法，利用自身强大的近端、远端数据接入能力可以适应各类水文监测场景。

技术领域

本申请涉及水文工程技术领域，特别是涉及一种水文监测系统及设备。

背景技术

在进行水利、近湖泊、近河流等工程的建设以及救灾防灾方面等，对水文监测工作意义重大，其发挥的巨大作用也是毋庸置疑的。水文监测是进行洪水预报、防汛指挥、水利工程安全调度、水资源管理和保护的重要手段。我国河流众多，分布地域广，管理部门在实施水文监测时常遇到的问题有：人工监测成本高、监测地点偏远、交通不便、汛期安全隐患大、需要经常性的现场采集数据、现场无法供电、甚至有些地区没有通信网覆盖。

发明内容

本申请实施例提供了一种水文监测系统及设备，以至少解决上述相关技术中的不足。

第一方面，本申请实施例提供了一种水文监测系统，包括控制模块、信号处理模块、通信模块以及电源模块：

所述控制模块用于对各模块所传递的信号进行采样、控制以及对数据的计算和分析；

所述信号处理模块用于扩展信号通道、测量各传感器所传递的信号以及对各所述传感器所传递的信号进行处理；

所述通信模块用于实现各模块以及各模块与网络之间的通信；

所述电源模块用于提供输入电源及对各模块的功耗控制。

在其中一些实施例中，所述控制模块包括微控制器，所述微控制器用于对各模块所述传递的信号进行采样与控制以及对数据的计算与分析，所述微控制器能够监控多个通信接口，当有数据交互需求时，将数据存储器内的数据按照预设的协议格式推到对应的通信接口。

在其中一些实施例中，所述信号处理模块包括多路复用器、信号继电器、电压测量电路以及电流测量电路，所述多路复用器用于扩展模拟信号通道，所述信号继电器用于切换电压信号和电流信号至所述电压测量电路和所述电流测量电路实现电压和电流信号输出传感器的测量。

在其中一些实施例中，所述信号处理模块还包括开关量输入电路、开关量输出电路以及格雷码信号输入电路，所述开关量输入电路用于判断外部电气信号的通断状态，所述开关量输出电路用于驱动外部负载的供电，所述格雷码信号输入电路用于监控外部格雷码信号输出的水位计的输出信号。

在其中一些实施例中，所述通信模块包括SDI-12串行总线驱动电路，所述SDI-12串行总线驱动电路用于测量基于SDI-12总线的传感器。

在其中一些实施例中，所述通信模块还包括PoE以太网接口、无线局域网通信单元以及无线广域网通信单元，所述PoE以太网接口用于实现网络摄像头的接入，所述无线局域网通信单元用于实现近端数据的无线交互，所述无线广域网通信单元用于实现远端数据的无线交互。

在其中一些实施例中，所述通信模块还包括RS485通信接口以及RS232通信接口，所述RS485通信接口用于驱动基于RS485接口的传感器，所述RS232通信接口用于驱动基于RS232接口的传感器，当监测点位没有网络覆盖时，可以通过所述RS232通信接口连接北斗设备，利用北斗系统传输报文。