详情

原文传递基于NB-IOT的水质监测系统及操作方法

专利名称：	基于NB-IOT的水质监测系统及操作方法
摘要：	本发明公开了一种基于NB‑IOT的水质监测系统，包括：云端服务器、安装有客户应用程序的移动终端、PC电脑客户端、电子屏监测中心、水情预警装置和置于水面浮标上的监测终端；所述云端服务器与所述移动终端、所述PC电脑客户端和所述水情预警装置采用无线或有线方式实现数据互通；所述云端服务器与所述水质监测终端采用NB‑IOT通讯模块实现数据互通；所述水情预警装置与所述电子屏监测中心采用无线或有线方式实现数据互通；本发明能够实现对地表水长时间的水质监测和对水质信息的实时整理、分类和统计，并自动实现预警和报警功能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	杭州钧工机器人科技有限公司
发明人：	许红平;金凌芳;顾磊
专利状态：	有效
申请日期：	2018-05-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201810420880.6
公开号：	CN110441487A
代理机构：	北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	孙华
分类号：	G01N33/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	311201浙江省杭州市萧山区新塘街道难南秀路3089号新塘科创园1号楼5楼
主权项：	1.一种基于NB-IOT的水质监测系统，其特征在于，包括：云端服务器、安装有客户应用程序的移动终端、PC电脑客户端、电子屏监测中心、水情预警装置和置于水面浮标上的监测终端；所述云端服务器与所述移动终端、所述PC电脑客户端和所述水情预警装置采用无线或有线方式实现数据互通；所述云端服务器与所述水质监测终端采用NB-IOT通讯模块实现数据互通；所述水情预警装置与所述电子屏监测中心采用无线或有线方式实现数据互通；所述水情预警装置包括：监测数据管理模块、模拟分析模块、事故处理专家系统、预警报警模块和显示与输入模块；所述监测终端包括：控制器、电池、信息采集模块、储存模块、定位模块、自检模块、NB-IOT通讯模块和固定装置；所述控制器分别与所述电池、信息采集模块、储存模块、定位模块、自检模块和NB-IOT通讯模块电性连接；所述自检模块与所述电池和所述定位模块电性连接。 2.如权利要求1所述的基于NB-IOT的水质监测系统，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块或北斗卫星定位模块。 3.如权利要求1所述的基于NB-IOT的水质监测系统，其特征在于，所述移动终端为手机、笔记本、平板电脑中的任意一种。 4.如权利要求1所述的基于NB-IOT的水质监测系统，其特征在于，所述信息采集模块包括：Ph值检测仪、温度传感器、浑浊度检测仪、色度仪、余氯分析仪、粒度分析仪、氨氮测定仪、生化需氧量测定仪、化学需氧量测定仪、电导率测定仪、流速与流量测定仪和总磷测定仪中的任意一种或多种。 5.如权利要求1所述的基于NB-IOT的水质监测系统，其特征在于，所述固定装置为带锚链的铁锚，所述锚链一端与所述监测终端本体相连，另一端与所述铁锚相连，所述锚链长度可以随被监测水体深浅进行调整。 6.一种如权利要求1～5中任一项所述基于NB-IOT的水质监测系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将所述监测终端放置于待监测水体表面，并由固定装置固定于指定监测位置，开启所述自检模块进行自检；自检完成后，所述监测终端进入待检状态，所述控制器将所述定位模块获取的定位信息、所述自检模块获取的自检信息及所述监测终端的ID信息通过NB-IOT通讯模块上传至所述云端服务器，所述云端服务器将所述定位信息和所述自检信息与所述监测终端的ID相关联并存储于云端；步骤二：所述云端服务器将进入待检状态的所述监测终端信息推送至所述水情预警装置和所述移动终端或所述PC电脑客户端，通过所述显示与输入模块和所述移动终端或所述PC电脑客户端显示所有进入待检状态的所述监测终端的位置信息；监测人员通过所述显示与输入模块或所述移动终端或所述PC电脑客户端选择所述监测终端输入定期监测指令，包括监测周期、监测项目、监测参数和数据上传周期，并将所述定期监测指令上传至所述云端服务器，所述云端服务器将所述定期监测指令与所述监测终端的ID相关联并存储于云端，同时通过NB-IOT通讯模块向所述监测终端发送所述定期监测指令；所述控制器收到所述定期监测指令后，将所述定期监测指令存储于所述储存模块；步骤三：所述控制器根据监测指令内容中的监测项目、监测参数向所述信息采集模块发送监测指令，所述信息采集模块采集水质信息后实时存储于所述储存模块，所述控制器根据指令内容中数据上传周期的将所述水质信息通过NB-IOT通讯模块上传至所述云端服务器，所述云端服务器将所述水质信息与所述监测终端的ID相关联并存储于云端；所述水质信息上传完毕后，所述监测终端自动进入休眠状态；所述控制器向所述监测终端各模块发送休眠指令，并将休眠信息上传至所述云端服务器，所述云端服务器将所述休眠信息与所述监测终端的ID相关联并存储于云端；步骤四：所述云端服务器将所述水质信息推送至所述水情预警装置、所述移动终端和所述PC电脑客户端，通过所述显示与输入模块和所述移动终端、所述PC电脑客户端显示所有所述监测终端的获取的水质信息；通过所述监测数据管理模块对所有所述监测终端的获取的水质信息进行整理、分类和统计；通过所述模拟分析模块对统计后的所述水质信息进行计算形成可视化图表并通过所述显示与输入模块进行显示，并推送至所述电子屏监测中心同步显示；步骤五：在指定监测周期开始时刻到来时，所述监测终端自动解除休眠状态；所述控制器向所述监测终端各模块发送解除休眠指令，并读取存储于所述储存模块中的所述定期监测指令；重复实施步骤三、四、五的内容，直至监测人员通过所述显示与输入模块或所述移动终端或所述PC电脑客户端对指定的所述监测终端输入监测结束指令，并上传至所述云端服务器，所述云端服务器将所述监测结束指令与所述监测终端的ID相关联并存储于云端，同时通过NB-IOT通讯模块向所述监测终端发送所述监测结束指令；所述控制器收到所述监测结束指令后，向所述监测终端各模块发送休眠指令，并将休眠信息上传至所述云端服务器，所述云端服务器将所述休眠信息与所述监测终端的ID相关联并存储于云端。 7.一种如权利要求6所述基于NB-IOT的水质监测系统的操作方法，其特征在于，还包括以下步骤：步骤六：所述预警报警模块对所述模拟分析模块获得的统计结果进行判定，如果所述统计结果达到指定的水质预警指标，则启动所述水情预警装置的预警模式；所述水情预警装置将预警信号，包括发现水质预警数据的所述监测终端的位置信息和所述水质信息，通过所述显示与输入模块进行区别显示，并推送至所述电子屏监测中心同步显示；同时，所述水情预警装置启动所述事故处理专家系统、查询获取预警处理建议；所述水情预警装置将预警信号和预警处理建议上传至所述云端服务器，所述云端服务器将预警信号和预警处理建议存储于云端并推送至所述移动终端和所述PC电脑客户端。 8.一种如权利要求7所述基于NB-IOT的水质监测系统的操作方法，其特征在于，还包括以下步骤：步骤七：所述预警报警模块对所述模拟分析模块获得的统计结果进行判定，如果所述统计结果达到指定的水质报警指标，则启动所述水情预警装置的报警模式；所述水情预警装置将报警信号，包括发现水质报警数据的所述监测终端的位置信息和所述水质信息，通过所述显示与输入模块进行区别显示，并推送至所述电子屏监测中心同步显示；同时，所述水情预警装置启动所述事故处理专家系统、查询获取报警处理建议；所述水情预警装置将报警信号和报警处理建议上传至所述云端服务器，所述云端服务器将报警信号和报警处理建议存储于云端并推送至所述移动终端和所述PC电脑客户端；同时，所述云端服务器通过NB-IOT通讯模块向所述监测终端发送所述报警监测指令；步骤八：所述控制器收到所述报警监测指令后，将所述报警监测指令存储于所述储存模块；所述控制器根据指令内容向所述信息采集模块发送连续监测指令，所述信息采集模块连续采集水质信息后实时存储于所述储存模块，所述控制器将所述水质信息通过NB-IOT通讯模块上传至所述云端服务器，所述云端服务器将所述水质信息与所述监测终端的ID相关联并存储于云端；步骤九：所述云端服务器将所述水质信息连续推送至所述水情预警装置和所述移动终端、所述PC电脑客户端，通过所述显示与输入模块和所述移动终端、所述PC电脑客户端实时更新显示所述监测终端的获取的水质信息，并推送至所述电子屏监测中心同步显示。 9.一种如权利要求6所述的基于NB-IOT的水质监测系统的操作方法，其特征在于，还包括以下步骤：所述自检模块定时检测所述电池的电量信息和所述定位模块的定位信息并传送至所述控制器，所述控制器通过NB-IOT通讯模块将所述电量信息和定位信息上传至所述云端服务器；所述云端服务器将所述电量信息和定位信息与所述水质监测终端的ID相关联并存储于云端；如果电池电量低于指定数值或定位信息出现异常时，所述云端服务器将报警信号推送至所述水情预警装置和所述移动终端、所述PC电脑客户端，通过所述显示与输入模块和所述移动终端、所述PC电脑客户端区别显示。
所属类别：	发明专利