一种超声波水位计及水位监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种超声波水位计及水位监测系统，水位计包含：壳体以及内置于壳体内的控制器、超声波水位传感器、第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块、存储模块以及用于产生周期性脉冲信号的RTC时钟模块；其中，所述控制器分别与所述第一通信模块、所述第二通信模块以及所述第三通信模块通过UART或USB接口进行连接；所述存储模块与所述控制器通过SPI总线进行连接；所述RTC时钟模块与所述控制器通过I2C连接；所述控制器与所述超声波水位传感器通过UART进行连接。本实用新型专利技术能够实现远程数据传输，完善了数据传输通道，保证了数据采集和传输的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波水位计及水位监测系统
本技术涉及水位测量设备
，特别是一种超声波水位计及水位监测系统。
技术介绍
现有超声波水位计遥测系统是由超声波水位计、单模遥测终端、云服务中心组成；超声波水位计测试的水位，通过Zigbee技术无线或串口线外接到遥测终端，并由遥测终端网络上报到云服务中心，适用于江河、湖泊、水库、河口、渠道、船闸及各种水工建筑物处水位测量，因此可用作水位信息采集系统，实现水位遥测。但是在现有超声波水位计遥测系统当中，超声波水位计与遥测终端脱离没有一体化，安装不便利，安全可靠性不高，另外功能单一，辅助功能不丰富，导致系统实用性不高，获取不到水位信息，也不清楚现场情况如何，无法判断当前超声波水位计是否正常运行工作，需要人力前往现场分析排查，降低了作业效率，费时费力，实用性很低。
技术实现思路
本技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种超声波水位计及水位监测系统，能够实现远程数据传输，完善了数据传输通道，保证了数据采集和传输的稳定性和可靠性。为实现上述目的，本技术提供了一种超声波水位计，包含：壳体以及内置于壳体内的控制器、超声波水位传感器、第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块、存储模块以及用于产生周期性脉冲信号的RTC时钟模块；其中，所述控制器分别与所述第一通信模块、所述第二通信模块以及所述第三通信模块通过UART或USB接口进行连接；所述存储模块与所述控制器通过SPI总线进行连接；所述RTC时钟模块与所述控制器通过I2C连接；所述控制器与所述超声波水位传感器通过UART进行连接。优选地，还包括用于给各元件供电的供电电源，所述控制器与所述供电电源电连接。优选地，所述第一无线通信模块为4G通信模块；所述第二通信模块为NB-IoT网络模块；所述第三通信模块为北斗卫星通信模块。优选地，所述电源接口所述电源接口与所述控制器电连接。优选地，还包括摄像头，所述摄像头与所述控制器通过UART连接。优选地，还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制器通过I2C连接；所述蓝牙模块用于将水位信息发送至用户终端。优选地，还包括警报装置，所述警报装置与所述控制器通过IO口进行连接。优选地，所述控制器为STM32F103RET6本技术实施例还提供了一种水位监测系统，包括云服务中心、用户终端以及如上述实施例所述的超声波水位计；其中，所述第一通信模块、第二通信模块以及第三通信模块用于将水位信息发送至水位监测系统；所述蓝牙模块用于将水位信息发送至用户终端。本技术采用上述技术方案，具有如下有益效果：本设备通过设置有控制器、超声波水位传感器、第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块、存储模块以及用于产生周期性脉冲信号的RTC时钟模块，相比于单一采集与控制，功能更丰富，同时支持远程控制、管理、数据无线传输、远程设置各类参数等一体的功能，同时完善了数据传输通道，用户可启用第一通信模块、第二通信模块以及第三通信模块这三模的多模通信，保证超声波水位计通信实时性，可靠性，安全性高。附图说明图1为本技术实施例提供的一种超声波水位计的结构示意图。图2为本技术实施例提供控制器的结构示意图。图3为本技术实施例提供的一种水位监测系统的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本技术的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，本技术所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。结合图1，本技术实施例提供提供了一种超声波水位计，包含：壳体(图未示出)以及内置于壳体内的控制器1、超声波水位传感器2、第一通信模块3、第二通信模块4、第三通信模块5、存储模块6以及用于产生周期性脉冲信号的RTC时钟模块7；其中，所述控制器1分别与所述第一通信模块3、所述第二通信模块4以及所述第三通信模块5通过UART或USB接口进行连接；所述存储模块6与所述控制器1通过SPI总线进行连接；所述RTC时钟模块7与所述控制器1通过I2C连接；所述控制器1与所述超声波水位传感器2通过UART进行连接。在本实施例中，RTC时钟模块7存储有用户预先配置好的定时上报时间，根据上报时间与第一通信模块3、第二通信模块4以及第三通信模块5匹配对应后，通过上述通信模块通道上报水位信息以及现场运行状况至云服务中心，例如RTC时钟模块设置在第1小时通过第一通信模块3上传至云服务中心，第2小时通过第二通信模块4上传至云服务中心，第3小时通过第三通信模块5上传至服务中心，依次类推，将时间与通信模块的通道进行匹配。需要说明的是，控制器1根据RTC存储模块7的上报时间，将超声波水位传感器2采集的水位信息在对应时间，控制上述通信模块对应的通道进行数据传输，本技术能够在基于现场网络环境，当出现其中一个无线通信模块无法上传数据时，能够保证云服务中心还能通过其他通信模块的通道时时获取到超声波水位计的水位信息和查看现场运行状况，及时了解当前水位的情况，避免出现超声波水位计故障或水灾等问题，确保超声波水位计通信实时性，可靠性以及安全性。其中，为了确保数据不丢失，或者因为基于现场网络环境很差，在无法通过第一通信模块3、第二通信模块4以及第三通信模块5及时将所述水位信息以及现场运行状况上传至云服务中心时，所述控制器1根据RTC时钟模块7存储有用户预先配置好的定时上报时间，将所述水位信息以及现场运行状况存储至存储模块中进行缓存，待网络环境稳定以及良好后，再将缓存的水位信息以及现场运行状况上传至云服务中心，本技术通过本地缓存、丢包续传、断网重拨等方式保证数据传输稳定无误。在本实施例中，所述第一通信模块3为4G通信模块，通过4G网络上报的水位信息到云服务中心，同时具有短信通信功能；所述第二通信模块4为NB-IoT网络模块，通过NB-IoT网络模块上报水位信息到云服务中心，功耗低；所述第三通信模块5为北斗卫星通信模块，通过北斗网络上报水位信息到云服务中心，不受基站影响，信号稳定，传输成功率高。当然，需要说明的是，上述第一通信模块3、第二通信模块4、第三通信模块5还可以为GPS通信模块、北斗卫星通信模块、Zigbee无线网络通信模块、4G全网通信模块、3G通信模块、LoRa网络模块、NB-IoT网络模块，PSTN、超短波、微波等，只需确保所述第一通信模块3、所述第二通信模块4、所述第三通信模块5各自为不同的通信模块即可，这些均在本技术的保护范围之内，在此不再赘述。能够极大丰富了采集和数据传输方式，当然，所述无线通信模块模块可优选按如下先后次序进行无线网络通信4G全网通信模块、NB-IoT网络模块、LoRa网络模块、ZigBee无线网络通信模块、GPS通信模块、北斗卫星通信模块。其中，所述第一无线通信模块3采用N720CA-03R2模块、第二无线通信模块4采用NB86-G模块、第三通信模块采用ATG本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波水位计，其特征在于，包含：壳体以及内置于壳体内的控制器、超声波水位传感器、第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块、存储模块以及用于产生周期性脉冲信号的RTC时钟模块；其中，/n所述控制器分别与所述第一通信模块、所述第二通信模块以及所述第三通信模块通过UART或USB接口进行连接；所述存储模块与所述控制器通过SPI总线进行连接；所述RTC时钟模块与所述控制器通过I2C连接；所述控制器与所述超声波水位传感器通过UART进行连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波水位计，其特征在于，包含：壳体以及内置于壳体内的控制器、超声波水位传感器、第一通信模块、第二通信模块、第三通信模块、存储模块以及用于产生周期性脉冲信号的RTC时钟模块；其中，
所述控制器分别与所述第一通信模块、所述第二通信模块以及所述第三通信模块通过UART或USB接口进行连接；所述存储模块与所述控制器通过SPI总线进行连接；所述RTC时钟模块与所述控制器通过I2C连接；所述控制器与所述超声波水位传感器通过UART进行连接。


2.根据权利要求1所述的超声波水位计，其特征在于，还包括用于给各元件供电的供电电源，所述控制器与所述供电电源电连接。


3.根据权利要求1所述的一种超声波水位计，其特征在于，所述第一通信模块为4G通信模块；所述第二通信模块为NB-IoT网络模块；所述第三通信模块为北斗卫星通信模块。


4.根据权利要求1所述的超声波水位计，其特征在于，还包括电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑武，唐仕斌，邱跃明，
申请(专利权)人：厦门四信物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35