一种远距离水生态环境物联网监测终端制造技术

本实用新型专利技术提供一种远距离水生态环境物联网监测终端，包括浮圈，所述浮圈上设有钢架，所述钢架上分别设有主机、警示灯和若干太阳能板，所述钢架穿过所述浮圈并设有防护装置，所述防护装置内设有传感器，所述主机内设有数据处理模块以及与所述数据处理模块相连接的供电模块和无线传输模块，所述太阳能板连接所述供电模块，所述传感器连接所述供电模块和所述数据处理模块，所述钢架上还连接有钢索。本实用新型专利技术能够满足自主供电，且轻结构、易部署、免维护，采集数据精准。

A remote monitoring terminal for water ecological environment based on Internet of Things

The utility model provides a remote monitoring terminal of the water ecological environment Internet of Things, including a floating ring, which is equipped with a steel frame. The steel frame is respectively equipped with a host computer, warning lights and several solar panels. The steel frame passes through the floating ring and is equipped with a protective device. The protective device is equipped with sensors, and the data processing module and data processing module are arranged in the host computer. The solar panel is connected with the power supply module, the sensor is connected with the power supply module and the data processing module, and the steel frame is also connected with a steel cable. The utility model can meet the requirements of independent power supply, light structure, easy deployment, maintenance-free and accurate data acquisition.

【技术实现步骤摘要】
一种远距离水生态环境物联网监测终端
本技术属于物联网
，具体涉及一种远距离水生态环境物联网监测终端。
技术介绍
随着水生态环境得到政府和民众越来越多的关注，相关部门陆续发布了大量标准和指导文件，旨在为地表水的管理提供相关参考依据。根据要求，现存在人工取样送检、化学监测站、物联网监测设备三种水质监测方式，第一种存在滞后性，第二种成本较高，第三种适合建设水生态环境物联网系统。目前物联网监测站以岸边部署为主，很难避免因水位升降造成的搁浅，并且容易遭受破坏，易受水草干扰和太阳能光照不够。岸边监测的局限性导致了水质监测管理不能够有效落实，造成水生态环境在治理和后期管理过程中缺乏数据参考的窘境。基于以上情况，需要提供一种能够远离水岸的物联网监测终端，能够满足自主供电，在阴雨天气也能够满足一整月的正常工作；需要能够灵活搭载多类传感器，满足不同的水质监测要求，并且具备外壳进行保护传感器不被生物破坏及干扰，能够避免微生物的附着导致采集数据偏差；需要完整使用窄带物联通讯模式，能够保证数据正常传输而不会出现断网或无法连接网络情况；需要避免水面在升降时设备搁浅，且设备不会漂离中心位置；需要具备相应警示构件。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够满足自主供电，且轻结构、易部署、免维护，采集数据精准的远距离水生态环境物联网监测终端。本技术提供了如下的技术方案：一种远距离水生态环境物联网监测终端，包括浮圈，所述浮圈上设有钢架，所述钢架上分别设有主机、警示灯和若干太阳能板，所述钢架穿过所述浮圈并设有防护装置，所述防护装置内设有传感器，所述主机内设有数据处理模块以及与所述数据处理模块相连接的供电模块和无线传输模块，所述太阳能板连接所述供电模块，所述传感器连接所述供电模块和所述数据处理模块，所述钢架上还连接有钢索。优选的，所述浮圈为圆环承重浮圈，所述圆环承重浮圈上设有若干螺纹孔，所述钢架通过所述螺纹孔固定在所述圆环承重浮圈上。优选的，所述钢架为不锈钢方管钢架，所述钢架通过螺栓固定所述主机、所述太阳能板、所述警示灯和所述防护装置。优选的，所述防护装置包括传感器固定件和铜网，所述传感器通过所述传感器固定件固定在所述钢架上，所述传感器外设有所述铜网。优选的，所述警示灯为太阳能警示灯。优选的，所述太阳能板至少为4块，所述太阳能板围绕所述钢架设置，能够从各个方向接收太阳光的照射。优选的，所述钢索下设有若干沉锚，所述沉锚包括小沉锚和大沉锚，所述钢索的一端连接所述钢架，所述钢索的另一端连接所述大沉锚，所述大沉锚与所述钢架之间的所述钢索上设有若干所述小沉锚，确保监测终端能够随水面上下沉浮且不偏离位置。优选的，所述供电模块内设有锂电池，所述锂电池分别连接所述数据处理模块、所述无线传输模块和所述传感器。优选的，所述主机内还设有数据存储模块，所述数据存储模块连接所述数据处理模块。优选的，所述主机和所述传感器分别设有IP67防水外壳，所述传感器与所述主机之间设有防水插件，所述传感器与所述主机之间通过所述防水插件连接。本技术的有益效果是：监测终端作为物联网感知层，支持热插拔式接入传感器，可以快速、灵活的更换和使用各种传感器，在进行数据的整理和分析后，通过不同无线通讯制式进行传输；同时终端具备IP67防护等级、自供电系统、低功耗系统和成套安装套件，可快速部署在离岸较远的地表水位置；通过不同沉锚的搭配，可以使设备在固定位置，并且避免了水位升降带来的搁浅问题；警示灯采用太阳能自供电，与设备工作互不干涉；设备采用铜网，以物理结构进行传感器的保护，以化学法避免了微生物的滋生。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术结构示意图；图2是本技术的结构原理连接示意图；图3是本技术应用效果示意图；图中标记为：1.浮圈；11.螺纹孔；2.钢架；21.钢索；3.主机；4.太阳能板；5.警示灯；6.传感器；7.水面；8.沉锚；81.小沉锚；82.大沉锚。具体实施方式如图1-图3所示，一种远距离水生态环境物联网监测终端，包括浮圈1，浮圈1上设有钢架2，钢架2上分别设有主机3、警示灯5和若干太阳能板4，钢架2穿过浮圈1并设有防护装置，防护装置内设有传感器6，主机3内设有数据处理模块以及与数据处理模块相连接的供电模块和无线传输模块，主机3内还设有数据存储模块，数据存储模块连接数据处理模块。太阳能板4连接供电模块，传感器6连接供电模块和数据处理模块，供电模块内设有锂电池，锂电池分别连接数据处理模块、无线传输模块和传感器6，以太阳能结合锂电池形式供电，保证设备持续工作。钢架2上还连接有钢索21。具体的，浮圈1为圆环承重浮圈，用于承受设备的所有构件重量，确保设备能够在水面7浮动。圆环承重浮圈上设有若干螺纹孔11，钢架2通过螺纹孔11固定在圆环承重浮圈上。承重浮圈可选用PE塑料，尺寸为外径720mm*内径320mm*高200mm，抗冲击抗风浪，结构紧凑合理，安装简单，性能优异；耐腐蚀，耐气候性强，寿命长，是钢浮筒寿命的3倍；抗腐、防冻、抗氧化、抗紫外线的强化材质，不受海水、化学品、药剂、油渍及水生物的侵蚀；较高承载力，重量轻，耐磨性强，便于安装和搬运，运输转移成本低，筒体平稳、耐久；韧性好，抗环境应力开裂性强，适合于海上及湖泊的施工。具体的，钢架2为不锈钢方管钢架，钢架2通过螺栓固定主机3、太阳能板4、警示灯5和防护装置。进一步，表面可白色喷塑处理，具备结构轻盈，防腐、防寝室、抗氧化、抗紫外线的优点，便于搬运和安装，结构安装拆卸快捷。具体的，主机3是整个终端的核心，具有供电模块、数据处理模块、无线传输模块、数据存储模块，具体而言：1)供电模块控制设备在监测采样期内，控制处理器、传感器6、数据传输运转，作为全速运行的功耗优化；在非监测期内，关闭耗电模块并运行休眠模式以降低功耗；2)数据处理模块主要是MCU采用具有亚阈值功率优化技术的ApolloCortex-M4处理器；3)无线传输模块主要是将数据根据传输协议要求进行编程，通过窄带物联发送到云平台；4)数据存储模块是为了防止信号中断导致数据无法上传，从而进行终端存储可供提取。设备主机3表现在对所采集通道的数据级、特征级融合，具体而言终端处理模块内嵌数据滤波、卡尔曼融合、快速傅里叶变换等算法，能够将配置标记的通道进行数据融合，形成新的评价指标。进一步的，主机3和传感器6分别设有IP67防水外壳，传感器6与主机3之间设有防水插件，传感器6与主机3之间通过防水插件连接。具体的，防护装置包括传感器固定件和铜网，传感器6通过传感器固定件固定在钢架2上，传感器6外设有铜网。传感器6及防护装置为水生态监测7参数的6个传感器及外部铜滤网和固定件组成，铜滤网利用了铜对微生物有抑制作用，可以避免微生物附着到探头影响数据的真实性，并且铜网结构还能避免鱼类、水中杂物对传感器6的干扰。具体的，警示灯5为太阳能警示灯，警示灯5可选用尺寸为7*15cm，采用自带太阳能板，与主机3供电分开；外壳灯罩透光性强，可视性达800米；采用ABS材质，防水性能高，能抵抗暴风雨的冲击，抗氧化；内涵3颗高亮LED灯珠，能够白天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远距离水生态环境物联网监测终端，其特征在于，包括浮圈，所述浮圈上设有钢架，所述钢架上分别设有主机、警示灯和若干太阳能板，所述钢架穿过所述浮圈并设有防护装置，所述防护装置内设有传感器，所述主机内设有数据处理模块以及与所述数据处理模块相连接的供电模块和无线传输模块，所述太阳能板连接所述供电模块，所述传感器连接所述供电模块和所述数据处理模块，所述钢架上还连接有钢索。

【技术特征摘要】
1.一种远距离水生态环境物联网监测终端，其特征在于，包括浮圈，所述浮圈上设有钢架，所述钢架上分别设有主机、警示灯和若干太阳能板，所述钢架穿过所述浮圈并设有防护装置，所述防护装置内设有传感器，所述主机内设有数据处理模块以及与所述数据处理模块相连接的供电模块和无线传输模块，所述太阳能板连接所述供电模块，所述传感器连接所述供电模块和所述数据处理模块，所述钢架上还连接有钢索。2.根据权利要求1所述的一种远距离水生态环境物联网监测终端，其特征在于，所述浮圈为圆环承重浮圈，所述圆环承重浮圈上设有若干螺纹孔，所述钢架通过所述螺纹孔固定在所述圆环承重浮圈上。3.根据权利要求1所述的一种远距离水生态环境物联网监测终端，其特征在于，所述钢架为不锈钢方管钢架，所述钢架通过螺栓固定所述主机、所述太阳能板、所述警示灯和所述防护装置。4.根据权利要求1所述的一种远距离水生态环境物联网监测终端，其特征在于，所述防护装置包括传感器固定件和铜网，所述传感器通过所述传感器固定件固定在所述钢架上，所述传感器外设有所述铜网。5.根据权利要求1所述的一种远距离水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晋豪，王军，王永刚，吴劼，王继斌，马磊，郭昌海，
申请(专利权)人：南京三万物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32