[发明专利]一体式地下水监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水位监控系统，特别是一种一体式地下水监测系统。

背景技术

地下水作为人类生存空间的重要组成部分,为人类提供了优质的淡水资源。地下水影响着人类正常的生活，地下水水位的监测有着必不可少的意义。为保障供水安全，有必要对地下水的水文和水质参数进行监测，以便实时掌握地下水的储量变化，水质指标等情况，选择合适优质的地下水源，保障饮用水源的安全，合理有效的利用地下水，在近海地区，更可以根据实时监测指标对可能出现的海水倒灌实现预警等目的。

近十几年来，随着科技的发展，传感器以及网络通讯、地理信息系统等自动化技术被运用在地下水科学领域，从而获得地下水的各种数据，地下水监测设备应运而生，促进了人们对地下水的深入研究。现有的地下水监测系统只有简单的数据采集传输功能，通过传感器获取地下水的水位、水温等信息，利用GPRS发送数据从而实现实时监测。然而功能比较单一，无法进一步满足人们的一些实际需求。当设备程序运行有bug时，工作人员无法远程进行更新升级，也无法根据环境的变化及时有效地配置参数，更不用说利用人机界面实时查看数据、上传历史数据、短信群控等功能，系统不够智能化。从而浪费了人力、财力和物力，造成不必要的损失，制约了工作效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种一体式地下水监测系统，能够自动实时监测地下水水位、水温，并能储存数据、远程传输数据，同时实现人机交互界面、远程升级、配置参数、GPS定位和授时、彩信和邮箱上传数据等功能。

本发明采取的技术方案为：一体式地下水监测系统，包括外壳，外壳内安装有主控模块，通讯模块、GPRS模块、电源模块；所述主控模块连接大气压力传感器、水位压力传感器和温度传感器，所述主控模块连接GPRS模块，GPRS模块连接SIM卡；所述主控模块连接人机界面显示模块；所述主控模块连接GPS模块；所述主控模块连接RTC模块、看门狗模块。

所述通讯模块包括RS-485通讯单元、SPI通讯单元和串口通讯单元；水位压力传感器、温度传感器通过RS-485通讯单元连接主控模块；大气压力传感器通过SPI通讯单元连接主控模块；人机界面显示模块通过串口通讯单元连接主控模块。

所述主控模块连接外部存储器。

所述电源模块为12V/13Ah锂电池。

本发明一体式地下水监测系统，有益效果如下：

1）、基于GPRS/CDMA无线数据传输，集远程数据采集、存储与传输于一体。可方便实现远程数据无线、网络化的通信与控制，能采集、存储、传输地下水水位和水温、标高、气压、气温等多参数数据等。

2）、能实现固件远程升级更新功能、短信群控和参数配置功能，串口人机交互界面，邮箱与彩信数据上传功能，GPS定位和授时功能，历史数据上传功能，在远端及时更改参数配置，定位出现故障节点位置等功能。与现有技术相比，具有低功耗、高可靠、多通道、大容量等特点。

3）、该系统集成性高、功能丰富完善、覆盖范围广、组网方便快捷、运行成本低、安全性能高等优点。

附图说明

图1为本发明系统连接框图。

具体实施方式

一体式地下水监测系统，由硬件部分、软件部分组成。硬件部分包括不锈钢外壳，不锈钢外壳采用904L材质高标号不锈钢外壳，采用一体化结构，体积小、防水性能好、安装方便，IP68防水等级，可用于各种恶劣环境。

如图1所示，不锈钢外壳内安装有主控模块，通讯模块、GPRS模块、电源模块；所述主控模块连接大气压力传感器、水位压力传感器和温度传感器，所述主控模块连接GPRS模块，GPRS模块连接SIM卡。系统能通过GPRS网络和GMS网络远程传输升级文件，实现固件的更新升级，发送邮件、短信、彩信等。系统通过GPRS拨号上网，将压缩的数据文件，发送至指定的服务器，服务器收到数据文件后进行解码并汇入数据库。也可以SMS短信的形式，向指定的接收端发送，接收端接到短信后，在服务器上进行解码，并将解码后的数据汇入数据库。工作人员可以通过发送短信来控制GPRS联接、关闭、短信设置等操作，进行短信群控功能，本系统支持软件群发服务器，来群发控制短信的软件群控和短信猫来群发控制短信的硬件群控等2种群控方式。

大气压力传感器采用MS5611型号的传感器，测大气压力和温度，安装在外壳内部，具有高分辨率、高稳定性以及非常低的压力信号滞后等特点，测得的数据通过SPI通讯单元传给主控模块进行处理。