CN110595546A - 一种水文设备远程监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水文设备远程监测系统，包括监测端、无线传输模块、监控中心，所述监测端与监控中心通过无线传输模块方式相连，所述监测端包括传感器模块、单片机模块、电源模块、无线通信模块，所述监控中心包括无线收发器、服务器、计算机、手机。该水文设备远程监测系统通过无线通信方式，将监测端采集的水文设备信息实时上传至监控中心，解决了水文设备监控盲区长，运维成本高问题，采用单片机模块和传感器模块设置，通过对水文设备运行环境数据采集和处理，方便监控人员及时了解设备运行状态，采用多种传感器相互配合，可以全面了解水文设备运行状态，提高水文设备监测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及水文设备技术领域，尤其涉一种水文设备远程监测系统。
背景技术
水文设备一般都是用在野外无人值守的场所，一般采用定期派人现场巡检或设备上报数据异常或没有数据上报是，才派人去现场查看，导致运维成本高，一旦设备因暴风、人为破坏等外部原因导致设备姿态发生变化时，测量结果将发生改变，而这个结果改变严重时，在行业会被认为是传感器跳变，改变不严重时可能导致系统不能识别出测量结果出现异常，这种问题对于水库、泵站等重要的应用场合将会导致严重的后果。其次由于设备一般部署在偏远的野外，偷盗或其他原因将设备损坏时，也不能及时发现，直到维护人员去现场查看，才发现设备被盗或被破坏了，从而导致监控盲区长，运维成本高。
水文设备一般工作在昼夜温差大，高湿的环境中，目前的设备单纯的靠提高外壳防护等级进行防护处理，一旦设备外壳防护因高温、盐雾、浸水等原因被破坏时，维护人员并不能立即察觉到，而是等设备因水的腐蚀彻底损坏不能工作时才能发现，等发现时，设备已经无法修复，带来巨大损失；因此，我们提出一种监测方便、准确，运维成本底的水文设备远程监测系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水文设备远程监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文设备远程监测系统，包括监测端、无线传输模块、监控中心，所述监测端与监控中心之间通过无线传输模块相连，所述监测端包括姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器、单片机模块、无线通信模块、太阳能电板、可充电锂离子电池、电源适配器、设备机壳，所述姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器、无线通信模块分别与单片机模块相连，所述单片机模块与电源适配器连接，所述电源适配器与可充电锂离子电池连接，所述可充电锂离子电池连接与太阳能电板连接，所述单片机模块包括处理器单元、存储单元、A/D转换单元、接口单元、电路单元，所述存储单元、A/D转换单元、接口单元、电路单元分别与处理器单元相连，所述监控中心包括无线收发器、服务器、计算机、手机，所述无线收发器安装在服务器上，所述服务器与计算机通过有线方式连接，所述服务器与手机通过无线局域网连接。
优选的，所述姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器通过A/D转换单元与处理器单元相连。
优选的，所述可充电锂离子电池通过电路单元为处理器单元、姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器供电。
优选的，所述温湿度传感器安装在水文设备内部远离发热器件的位置处，所述浸水传感器安装在设备机壳的最底部，所述姿态传感器和加速度计传感器固定在机壳内表面，所述防盗报警器安装在设备机壳的外表面，所述太阳能电板安装在设备机壳顶部。
优选的，所述监测端数量至少有一个。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用电子信息技术和互联网技术，通过无线通信方式，将监测端采集的水文设备信息实时上传至监控中心，解决了水文设备监控盲区长，运维成本高问题。
2、采用各种类型传感器、单片机模块与无线通信模块的设置，通过对水文设备运行环境数据采集和处理，方便监控人员及时了解设备运行状态。
3、采用多种传感器相互配合，可以全面了解水文设备运行状态，提高水文设备监测结果的准确性。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图2是本发明的通信结构示意。
图3是本发明的监测端结构示意图。
图4是本发明的单片机模块结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种水文设备远程监测系统，包括监测端、无线传输模块、监控中心，监测端与监控中心之间通过无线传输模块相连，通过无线通信方式，将监测端采集的水文设备信息实时上传至监控中心，解决了水文设备监控盲区长，运维成本高问题，监测端包括姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器、单片机模块、无线通信模块、太阳能电板、可充电锂离子电池、电源适配器、设备机壳，单片机可为AVR型号的单片机，无线通信模块可为TC35T型号的无线通信模块，姿态传感器可为DMS2-05型号的姿态传感器，浸水传感器可为MAS2600型号的浸水传感器，防盗报警器可为SDKD-DF-B型号的防盗报警器，温湿度传感器可为HTG3835CH型号的温湿度传感器，加速度计传感器可为LSM320HAY30型号的加速度计传感器，锂离子电池可为18650-10400mAh型号的可充电锂离子电池，太阳能电板可为CE120W18V型号的太阳能电板，所述姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器、无线通信模块分别与单片机模块相连，采用各种类型传感器、单片机模块与无线通信模块的设置，通过对水文设备运行环境数据采集和处理，方便监控人员及时了解设备运行状态；所述单片机模块与电源适配器连接，所述电源适配器与可充电锂离子电池连接，所述可充电锂离子电池连接与太阳能电板连接，所述单片机模块包括处理器单元、存储单元、A/D转换单元、接口单元、电路单元，所述存储单元、A/D转换单元、接口单元、电路单元分别与处理器单元相连，所述监控中心包括无线收发器、服务器、计算机、手机，无线收发器型号为PAT-580无线收发器，服务器型号为PowerEdge R730服务器，所述无线收发器安装在服务器上，所述服务器与计算机通过有线方式连接，所述服务器与手机通过无线局域网连接。
进一步，所述姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器通过A/D转换单元与处理器单元相连，采用多种传感器相互配合，可以全面了解水文设备运行状态，提高水文设备监测结果的准确性。
进一步，所述可充电锂离子电池通过电路单元为处理器单元、姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器供电。
进一步，温湿度传感器安装在水文设备内部，并且远离发热器件的位置，用于检测水文设备内部温度和湿度，对于温度或湿度逐步升高的设备，提前进行维修，避免设备损坏，浸水传感器安装在设备机壳的最底部，当水位超过预设值，将报警信息上报云平台，姿态传感器和加速度计传感器固定在机壳内表面，用于检测设备异动情况，防盗报警器安装在设备机壳的前端，用于检测非法人员或动物入侵，所述太阳能电板安装在设备机壳顶部，太阳能电板为可充电锂离子电池供电，提高设备使用时间。
进一步，监测端数量至少有一个，提高了监测范围。
工作原理：通过姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器，分别采集水文设备的姿态、水位、非法入侵、温度、湿度、异动信息，A/D转换器将采集的环境信息转化为电信号，处理器将电信号进行处理，转化为数字信号，数字信号通过无线通信模块传输至监控中心，监控中心将监测结果通过计算机和手机进行显示，如果监测端任意一个传感器采集的信息与预设值不符，通过无线网络将感知到的异常信息上报给云平台，管理员接收到报警信息后，及时通知工作人员进行现场查看，减少人员现场巡查的工作。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种水文设备远程监测系统，包括监测端、无线传输模块、监控中心，所述监测端与监控中心之间通过无线传输模块相连，其特征在于：所述监测端包括姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器、单片机模块、无线通信模块、太阳能电板、可充电锂离子电池、电源适配器、设备机壳，所述姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器、无线通信模块分别与单片机模块相连，所述单片机模块与电源适配器连接，所述电源适配器与可充电锂离子电池连接，所述可充电锂离子电池连接与太阳能电板连接，所述单片机模块包括处理器单元、存储单元、A/D转换单元、接口单元、电路单元，所述存储单元、A/D转换单元、接口单元、电路单元分别与处理器单元相连，所述监控中心包括无线收发器、服务器、计算机、手机，所述无线收发器安装在服务器上，所述服务器与计算机通过有线方式连接，所述服务器与手机通过无线局域网连接。
2.根据权利要求1所述的一种水文设备远程监测系统，其特征在于：所述姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器通过A/D转换单元与处理器单元相连。
3.根据权利要求1所述的一种水文设备远程监测系统，其特征在于：所述可充电锂离子电池通过电路单元为处理器单元、姿态传感器、浸水传感器、防盗报警器、温湿度传感器、加速度计传感器供电。
4.根据权利要求1所述的一种水文设备远程监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器安装在水文设备内部远离发热器件的位置处，所述浸水传感器安装在设备机壳的最底部，所述姿态传感器和加速度计传感器固定在机壳内表面，所述防盗报警器安装在设备机壳的外表面，所述太阳能电板安装在设备机壳顶部。
5.根据权利要求1所述的一种水文设备远程监测系统，其特征在于：所述监测端数量至少有一个。
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