[发明专利]一种基于NB-IOT的无线遥测终端机

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IOT的无线遥测终端机，包括：控制模块，控制模块连接有监控模块、电源模块及通讯模块。监控模块向控制模块发送检测信号，电源模块给控制模块供电，通讯模块采用NB‑IOT收发模块，控制模块通过通讯模块与工作站进行数据交互。本发明具有通信功耗低、工作可靠、数据安全、能够在恶劣环境中长期工作等优点。

技术领域

本发明涉及遥测终端机技术领域，尤其涉及一种基于NB-IOT的无线遥测终端机。

背景技术

遥测终端机集数据采集、传输、存储功能于一体，采用低功耗设计，特别适用于太阳能供电的监测现场，可大大减少太阳能供电成本并降低施工难度，被广泛应用于气象、水文水利、地质等行业。尤其是在水文行业，无线遥测终端机应用非常广泛，满足水文遥测点分布广，具有无电源、不宜布线等特点，终端机根据实际监测需求配置不同的传感器，广泛用于水位、降雨（雪）量、流量、流速、蒸发量、泥沙、冰凌、墒情、水质等遥测项目。

目前遥测终端机的数据传输与网络接入技术现状主要是以下四项技术：1、总线组网(M-BUS、RS-485)+GPRS 接入网络；2、无线自组网络(局域、广域网)+ GPRS 接入网络；3、GPRS 接入互联网；4、无线自组网络+城市光纤或铜线接入网络。以上四项技术中前三项均是通过GPRS实现远程数据传输，存在速率低、延迟高、频宽利用率低、功耗大等缺点，且以上四项均存在在联网的过程中需要布线、可靠性不强、工作量大、需要终端企业组网功耗大、成本高等问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种基于NB-IOT的无线遥测终端机，该无线遥测终端机具有通信功耗低、工作可靠、数据安全、能够在恶劣环境中长期工作等优点。

本发明采用的技术方案是，设计一种基于NB-IOT的无线遥测终端机，包括：控制模块，控制模块连接有监控模块、电源模块及通讯模块。监控模块向控制模块发送检测信号，电源模块给控制模块供电，通讯模块采用NB-IOT收发模块，控制模块通过通讯模块与工作站进行数据交互。

其中，监控模块包含至少一个传感器，例如，监控模块由水位计、雨量计、流量计、流速计中的一种或任意组合构成。

优选的，电源模块包括：电池、充电插口、连接在电池和充电插口之间的充电管理模块，充电管理模块控制电池的充放电状态。

在一实施例中，控制模块采用STM32F103VET6单片机，监控模块由水位计、雨量计、流量计和流速计构成，单片机的COM1至COM4引脚分别连接水位计、流量计、流速计和NB-IOT收发模块，单片机的DI0口连接雨量计。

与现有技术相比，本发明的控制模块通过NB-IOT收发模块与工作站进行数据交互，NB-IOT通信方式具备网络接入成本低、数据收发功耗低、不需要自己组网、无需日常维护与技术升级等优点，且当传感节点较多时，其通信资费相对较低。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的原理示意框图；

图2是本发明的电路连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的无线遥测终端机，包括：控制模块，分别连接在控制模块上的监控模块、电源模块和通讯模块。监控模块包含至少一个传感器，通过传感器实时监测环境并将检测信号发送给控制模块，电源模块给控制模块供电，通讯模块与工作站无线连接。本发明中通讯模块采用NB-IOT收发模块，控制模块通过通讯模块与工作站进行数据交互，利用NB-IOT通信方式，实现无线遥测终端机的超低功耗，深度覆盖，安全稳定可靠，低成本的优点。并且，NB-IOT比LTE提升20dB增益，相当于发射功率提升了 100倍，即覆盖能力提升了100倍，就算在地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方也能覆盖到。