基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统的生产技术

图片简介:

本技术提供了一种基于NB IoT的湿地生态环境监测系统，包括若干个NB IoT终端节点、NB IoT基站、NB IoT云平台以及监控端；所述NB IoT基站接收所述NB IoT终端节点的监测数据后将所述监测数据转发至所述NB IoT云平台；所述监控端通过所述NB IoT云平台实现远程监测和控制；其中，每个所述

NB IoT终端节点包括依次连接的采集模块、通信模组以及控制模块；所述采集模块用于采集所述监测数据；所述控制模块用于接收并处理所述监测数据；以及所述通信模块用于获取所述控制模块处理的所述监测数据并将所述监测数据发送至所述NB IoT基站。本技术的一种基于NB IoT的湿地生态环境监测系统，利用NB IoT网络的广覆盖特点，通过NB IoT终端节点搭建传感器数据一级入网架构，可以降低系统故障率。

技术要求

1.一种基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，其特征在于，包括若干个NB-IoT终端节点(1)、NB-IoT

基站(2)、NB-IoT云平台(3)以及监控端(4)：所述NB-IoT基站(2)接收所述NB-IoT终端节点(1)的监测数据后将所述监测数据转发至所述NB-IoT云平台(3)；所述监控端(4)通过所述NB-IoT云平台(3)实现远程监测和控制；其中，每个所述NB-IoT终端节点(1)包括采集模块(11)、通信模组(12)以及控制模块(13)；

所述采集模块(11)用于采集所述监测数据；

所述控制模块(13)与所述采集模块(11)连接，用于接收并处理所述监测数据；以及

所述通信模块与所述控制模块(13)相连，用于获取所述控制模块(13)处理的所述监测数据并将所述监测数据发送至所述NB-IoT基站(2)。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，其特征在于，所述采集模块(11)包括温湿度传感器、光照传感器以及位置模块，所述温湿度传感器采用SHT35数字温湿度传感器模块，I2C 接口输出，湿度范围为0～100％RH，湿度精度为±1.5RH，温度范围为-40～+125℃，温度精度为

±0.2℃；所述光照传感器采用光照强度测量采用GY-302BH1750数字光照传感器模块，I2C接口输出，测量范围为1～65535Lux，测量精度为±20％；所述位置模块采用L70-R mini GPS模块定位，串口输出NMEA-0183标准信息，水平位置误差小于2.5m。

3.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，其特征在于，每个所述NB-IoT终端节点(1)还包括存储模块(14)，与所述控制模块(13)相连，所述存储模块(14)用于存储所述监测数据。

4.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，其特征在于，所述监测数据包括水温、土壤温湿度、空气温湿度、光照强度以及所述NB-IoT终端节点(1)位置。

5.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，其特征在于，所述控制模块(13)采用ARM Cortex-M0+内核的MKL36Z64VLH4芯片。

6.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，其特征在于，所述通信模组(12)采用ME3616通信模组(12)。

7.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，其特征在于，所述监控端(4)用于所述NB-IoT终端节点(1)添加以及删除、所述监测数据展示以及设置数据接口。

8.根据权利要求7所述的基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，其特征在于，所述监控端(4)为监控程序，所述监控程序为Web网页、微信小程序或手机APP。

技术说明书

一种基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统

技术领域

本技术涉及湿地环境管理技术领域，具体涉及一种基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统。

背景技术

1971年伊朗拉姆萨尔《湿地公约》定义：“湿地系指不论其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m 的水域”。同时又规定：“可包括邻接湿地的河湖沿岸、沿海区域以及湿地范围的岛屿或低潮时水深不超过6m的区域”。湿地与森林、海洋一起并称为地球的三大生态系统，在涵养水源、促淤造陆、降解污染物、调节气候、保护生物多样性和为人类提供生产、生活资源方面发挥了重要作用，具有较高的生态效益、社会效益和经济效益，被誉为“地球之肾”。但随着近年来城市化、工业化以及沿海经济的飞速发展，湿地生态环境正受到人类活动的巨大影响。因此，在全国范围内开展重要湿地监测工作显得十分重要，只有多学科综合交叉，才能摆脱需要耗费大量人力和物力的传统人工采集方法，真正解决湿地监测、保护、恢复与重建、可持续开发利用等诸多问题。

目前，现有湿地生态环境监测系统的技术方案多是采用无线传感器网络(WSN)与通用分组无线服务(GPRS)相结合的方法，主要是由终端传感器节点、GPRS网关和上位机软件组成。WSN+GPRS架构的终端传感器节点数据需要通过Zigbee网络将数据发送至GPRS网关，造成GPRS网络模块的功耗较大；在通信上这是二级网络架构，运营商为一级网络，Zigbee为二级局域网络，网络架构变复杂，导致数据传输时延大、效率低，同时也增加了系统故障率。

技术内容

为了解决上述问题，本技术提供一种基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，利用NB-IoT网络的广覆盖特点，通过NB-IoT终端节点搭建传感器数据一级入网架构，可以降低系统故障率。

为了实现以上目的，本技术采取的一种技术方案是：

一种基于NB-IoT的湿地生态环境监测系统，包括若干个NB-IoT终端节点、NB-IoT基站、NB-IoT云平台以及监控端；所述NB-IoT基站接收所述NB-IoT终端节点的监测数据后将所述监测数据转发至所述NB-IoT云平台；所述监控端通过所述NB-IoT云平台对湿地生态环境实现远程监测和控制；其中，每个所述NB-IoT终端节点包括采集模块、通信模组以及控制模块；所述采集模块用于采集所述监测数据；所述控制模块与所述采集模块连接，用于接收并处理所述监测数据；以及所述通信模块与所述控制模块相连，用于获取所述控制模块处理的所述监测数据并将所述监测数据发送至所述NB-IoT基站。

进一步地，所述采集模块包括温湿度传感器、光照传感器以及位置模块，所述温湿度传感器采用SHT35数字温湿度传感器模块，I2C接口输出，湿度范围为0～100％RH，湿度精度为±1.5RH，温度范围为-40～+125℃，温度精度为±0.2℃；所述光照传感器采用光照强度测量采用GY-302BH1750数字光照传感器模块，I2C接口输出，测量范围为1～65535Lux，测量精度为±20％；所述位置模块采用L70-R mini GPS模块定位，串口输出NMEA-0183标准信息，水平位置误差小于2.5m。