[实用新型]一种基于窄带物联网的电导率检测装置及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电导率检测装置及窄带物联网等技术领域，特别是一种基于窄带物联网的电导率检测装置及系统。

背景技术

水体电导率的测量在日常生活、环境保护研究、工业生产等领域有着非常广泛的应用，如测量水厂和污水厂的废水中的电导率，可以了解废水中电解质的含量及处理情况；测量饮用水的电导率，用来了解水体所含电解质的浓度；测量沿海地下水的电导率，可获取和查看地下水受到海水的入侵情况；还可用于医药行业、食品行业等，也可以通过测量电导率的方式来初步识别食用油是否渗入地沟油等。

传统的水体电导率装置或仪器，基本上是通过浸入式电极结合多功能显示装置实现，或者通过传感器以串口通讯方式与各类智能仪表相连，组成电导率测定仪，也有通过智能传感器配合数据采集器使用，实现在线监测。

此类电导率检测装置或多或少都存在一些现实的使用缺陷，比如电极配合便携式采集形成的手持式电导率检测仪，只能检测当前数据，无法形成各阶段的指标变化趋势；再比如电极配合多功能显示装置构成的电导率检测设备，通过需要外接电源供电，更适合实验室使用；而智能传感器配合数据采集器使用的在线电导率检测仪，一般也只是实现智能传感器的低功耗，数据采集器依然需要外接电源，在通讯方面，更多采用短距离的RF通讯方式进行组网，如果需要远程通讯，并且与平台配合使用，基本上设备本身需要增设GPRS模块，或者3G/4G模块，也有先经过RF通讯，再由网关集中监测数据，统一远程传输，这些方式都很耗电，在部分野外场合并不适合使用。

传统类似通过GPRS/3G/4G等方式实时在线检测的设备，都存在供电难或GPRS通讯不稳定或网络覆盖不够等问题，很难保证数据的及时有效。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无电源线或数据线或通讯线的、通过电池能够长时间使用的、监测数据直接通过无线远距离传输的低功耗基于窄带物联网的电导率检测装置，及其检测系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种基于窄带物联网的电导率检测装置，通过电极浸入水体进行电导率测量，并经窄带物联网通讯技术上传至平台，包括有中央处理单元，以及与所述中央处理单元连接的无线通讯模组、电源管理模块、振荡电路模块、A/D转换模块以及温度传感器；

所述振荡电路模块与电导率电极探头相连，所述电导率电极探头与滤波整流模块相连，所述滤波整流模块与差分放大电路相连，所述差分放大电路与所述A/D转换模块相连；

所述电源管理模块与电池模块相连，用于为所述无线通讯模组、所述中央处理单元、所述温度传感器、所述振荡电路模块、所述滤波整流模块、所述差分放大电路、所述A/D转换模块供电。

进一步地，所述无线通讯模组是一种低功耗的窄带物联网通讯模组，所述窄带物联网通讯模组还包括有NB-IOT模块，以及eSIM卡，所述无线通讯模组用于与远程平台通讯连接传输测量数据。

进一步地，所述eSIM卡也可以是SIM卡或者软SIM卡。

进一步地，所述无线通讯模组也可以是包括NB-IOT/eMTC/GSM单模或多模的通讯模组，并不局限于单独的NB-IOT模块或其他窄带物联网通讯模组。

进一步地，所述振荡电路模块包括有可提供激励源的集成芯片，并通过所述中央处理单元调节所述激励源的幅值和频率。

进一步地，所述电导率电极探头在所述振荡电路模块激励源的，产生的信号经过所述滤波整流模块进行滤波处理和整流，并由所述差分放大电路进行信号放大转换，进入所述A/D转换模块进行采样，最后由所述中央处理单元集中处理，获得电导率参数。

进一步地，所述温度传感器用于检测水体环境中的温度值，并用于所述电导率参数的温度补偿。

进一步地，所述中央处理单元是一种低功耗的微处理器(Central Processing Unit，CPU)。

进一步地，所述检测系统包括有远程云平台，在所述远程云平台上安装有水质监测系统软件及B/S服务器，多个电导率检测装置通过窄带物联网技术与所述远程云平台通讯连接和数据互动。

进一步地，所述检测系统还包括有WEB应用和手机应用，用于查询水质电导率监测数据，所述手机应用还包括有APP应用、微信服务号、微信小程序。

进一步地，所述WEB应用、所述APP应用、所述微信服务号、所述微信小程序通过与所述远程云平台连接，获取实时或历史监测数据，并进一步通过图表、数字、曲线等形式展现。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益效果：