本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IOT的农业用水智能在线监测装置，农业用水传感监测模块安装在泵站电箱，农业用水传感监测模块和GPS定位模块分别与核心处理器相连接，核心处理器通过串口与NB‑IOT数据通信模块相连接，并通过通信串口发送AT指令至NB‑IOT数据通信模块完成上报数据，所述NB‑IOT供电模块为NB‑IOT数据通信模块供电，所述NB‑IOT数据通信模块将农业用水数据上报至物联网云平台，物联网云平台将数据处理后传输至监测终端。本实用新型专利技术提高了监测点与监测终端之间的通信效率，同时解决了传统农业用水监测装置功耗高和定位差的缺点，保证了监测的实时性和可靠性，提高了农业用水监测的智能化，网络化和现代化水平。
An Intelligent Online Monitoring Device for Agricultural Water Use Based on NB-IOT
【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IOT的农业用水智能在线监测装置
本技术涉及一种基于NB-IOT的农业用水智能在线监测装置，属于智能家居领域。
技术介绍
随着我国经济建设的迅速发展，农业用水在农业生产和人民生活中起到了重要作用。无论是在农田灌溉，还是各种供水工程和排水工程中，对农业用水的实时数据采集显得尤为重要。农业用水数据通过人工监测计量存在数据容易发生错误，人工成本较大的缺陷。通过其他技术在线监测农业用水数据可能无法接入多组监测点，且功耗高，定位差。NB-IOT技术解决远程监测中其他技术中定位差，接入量少，覆盖能力差，信号弱等缺点。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出一种基于NB-IOT的农业用水智能在线监测装置，结合嵌入式技术和NB-IOT通信技术，以实现水泵工作状态和抽水量的在线监测，进一步提高农业用水的经济效益、社会效益和提高农业水量监测的数字化、智能化、网络化水平。本技术中主要采用的技术方案为：一种基于NB-IOT技术的农业用水智能在线监测装置，包括农业用水传感监测模块、GPS定位模块、核心处理器、NB-IOT供电模块、NB-IOT数据通信模块和物联网云平台，所述农业用水传感监测模块安装在泵站电箱，所述农业用水传感监测模块和GPS定位模块分别与核心处理器相连接，所述农业用水传感监测模块将检测到的数据传输至核心处理器，所述GPS定位模块将位置信息传输至核心处理器，所述核心处理器通过串口与NB-IOT数据通信模块相连接，并通过通信串口发送AT指令至NB-IOT数据通信模块完成上报数据，所述NB-IOT供电模块与NB-IOT数据通信模块供电连接，所述NB-IOT数据通信模块将农业用水数据上传至物联网云平台，同时接收来自物联网云平台主动下发的命令。优选地，所述农业用水传感监测模块包含电源模块、交流电流互感器和电能计算模块，所述电源模块分别为GPS定位模块和电能计算模块供电，所述交流电流互感器安装在泵站电箱的电表进线上，用于检测泵站电箱的用电数据，所述交流电流互感器与所述电能计算模块数据传输连接，所述交流电流互感器将检测到的用电数据传输至电能计算模块进行数据转化，测得泵站用水量，所述电能计算模块将转化得到的用水量数据传输至核心处理器。优选地，所述的NB-IOT供电模块为NB-IOT数据通信模块供电。优选地，所述的NB-IOT数据通信模块与运营商基站建立通信，实现监测数据的上报和控制命令的接收。有益效果：本技术提供一种基于NB-IOT技术的农业用水智能在线监测装置，提高了监测点与监测终端之间的通信效率，同时解决了传统农业用水监测装置功耗高和定位差的缺点，保证了监测的实时性和可靠性，提高了农业用水监测的智能化，网络化和现代化水平。附图说明图1为本技术的数据通信框图；图2为本技术的整体装置框图；图3为本技术的核心处理器及外围电路原理图；图4为本技术的NB-IOT数据通信模块（BC95系列）原理图；图5为本技术的NB-IOT数据通信模块（BC95系列）外围电路原理图；图6为本技术的NB-IOT供电模块电路设计原理图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。下面结合附图对本技术的技术方案做了进一步的详细说明：一种基于NB-IOT技术的农业用水智能在线监测装置，包括农业用水传感监测模块、GPS定位模块、核心处理器、NB-IOT供电模块、NB-IOT数据通信模块和物联网云平台，所述农业用水传感监测模块安装在泵站电箱，所述农业用水传感监测模块和GPS定位模块分别与核心处理器相连接，所述农业用水传感监测模块将检测到的数据传输至核心处理器，所述GPS定位模块将位置信息传输至核心处理器，所述核心处理器通过串口与NB-IOT数据通信模块相连接，并通过通信串口发送AT指令至NB-IOT数据通信模块完成上报数据，所述NB-IOT供电模块与NB-IOT数据通信模块供电连接，所述NB-IOT数据通信模块将农业用水数据上传至物联网云平台，同时接收来自物联网云平台主动下发的命令。优选地，所述农业用水传感监测模块包含电源模块、交流电流互感器和电能计算模块，所述电源模块分别为GPS定位模块和电能计算模块供电，所述交流电流互感器安装在泵站电箱的电表进线上，用于检测泵站电箱的用电数据，所述交流电流互感器与所述电能计算模块数据传输连接，所述交流电流互感器将检测到的用电数据传输至电能计算模块进行数据转化，测得泵站用水量，所述电能计算模块将转化得到的用水量数据传输至核心处理器。优选地，所述的NB-IOT供电模块为NB-IOT数据通信模块供电。优选地，所述的NB-IOT数据通信模块与运营商基站建立通信，实现监测数据的上报和控制命令的接收。NB-IOT是一种低功耗广域网通信技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝连接。NB-IOT对于下行链路和上行链路，只需要180kHZ的最小系统带宽，有着部署灵活的特点。NB-IOT采用重复传输和提高功率谱密度方式，所以覆盖性强。实施例1：如图1和图2所示，一种基于NB-IOT技术的农业用水智能在线监测装置，包括农业用水传感监测模块、GPS定位模块、核心处理器、NB-IOT供电模块、NB-IOT数据通信模块和监测终端，农业用水传感监测模块安装在泵站电箱，可以方便地通过交流电流互感器和电能计算模块获得各个水泵的用电情况，并采集的农业用水数据传输至核心处理器。核心处理器作为系统硬件平台的控制中枢，负责协调调度各模块工作。GPS定位模块用于该装置的定位。与核心处理器连接的NB-IOT数据通信模块带有通信串口，核心处理器通过发送AT指令至NB-IOT数据通信模块来完成上报农业用水数据。NB-IOT数据通信模块将核心处理器传送的农业用水数据上报至物联网云平台，以供监测终端进一步显示和处理，同时，NB-IOT供电模块为NB-IOT数据通信模块供电。本实施例中，NB-IOT数据通信模块为BC95系列，如图4和5所示，不仅解决了由于通讯基站容量有限而无法同时与数量众多的泵站进行通信的问题。同时解决了传统基于GPRS技术进行农业用水监测装置的功耗过大和定位差问题。本实施例中的核心处理器为STM32系列单片机，如图3所示，STM32系列基于专为高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核。本实施例中物联网云平台为OceanConnect。本技术中，采用交流电流互感器检测电表进线的用电信息技术以及电能计算模块将用电信息转化为用水量信息的技术均为公开已知技术，故而未加详述，本领域技术人员可通过本技术中的附图3-6以及已掌握的技术实现该功能。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于NB‑IOT的农业用水智能在线监测装置，其特征在于，包括农业用水传感监测模块、GPS定位模块、核心处理器、NB‑IOT供电模块、NB‑IOT数据通信模块和物联网云平台，所述农业用水传感监测模块安装在泵站电箱，所述农业用水传感监测模块和GPS定位模块分别与核心处理器相连接，所述农业用水传感监测模块将检测到的数据传输至核心处理器，所述GPS定位模块将位置信息传输至核心处理器，所述核心处理器通过串口与NB‑IOT数据通信模块相连接，并通过通信串口发送AT指令至NB‑IOT数据通信模块完成上报数据，所述NB‑IOT供电模块与NB‑IOT数据通信模块供电连接，所述NB‑IOT数据通信模块将农业用水数据上传至物联网云平台，同时接收来自物联网云平台主动下发的命令。
【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT的农业用水智能在线监测装置，其特征在于，包括农业用水传感监测模块、GPS定位模块、核心处理器、NB-IOT供电模块、NB-IOT数据通信模块和物联网云平台，所述农业用水传感监测模块安装在泵站电箱，所述农业用水传感监测模块和GPS定位模块分别与核心处理器相连接，所述农业用水传感监测模块将检测到的数据传输至核心处理器，所述GPS定位模块将位置信息传输至核心处理器，所述核心处理器通过串口与NB-IOT数据通信模块相连接，并通过通信串口发送AT指令至NB-IOT数据通信模块完成上报数据，所述NB-IOT供电模块与NB-IOT数据通信模块供电连接，所述NB-IOT数据通信模块将农业用水数据上传至物联网云平台，同时接收来自物联网云平台主动下发的命令。2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IOT的农业用水智...
【专利技术属性】
技术研发人员：江冰，周岩，邬智俊，胡钢，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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