基于NB-IoT的低功耗窨井水质在线监测系统

摘要

为解决目前水质监测系统无法应用于窨井等封闭狭小环境,设计一种基于嵌入式系统和NB-IoT通信技术的低功耗窨井水质监测系统,以实现城市窨井内雨污水水质监测、流量统计以及井盖缺失报警.系统硬件选用STM32L452低功耗系列芯片、NB-IoT无线通信模块和低功率传感器.系统软件结合NB-IoT和STM32L4模块的低功耗特点,采用自动休眠、定时唤醒和自判断极端情况强制休眠算法相结合的省电方式.软硬件协同作用,完成井内数据的低功耗采集以及向电信IoT云平台传输.最终,基于云平台以HTTPS协议完成数据的本地展示.实验结果表明,系统工作和休眠周期内平均电流分别为75 mA和66μA,各监测终端的平均丢包率小于1％;同时系统具有运行平稳、功耗低、数据传输可靠等特点,可投入未来城市排水设施管理中,推动智慧城市的发展.