CN110599752A - 水位采集终端及水位采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水位采集终端，包括：采集端，位于采集点水位以下，用于采集水位数据；传输端，外挂于采集点侧壁，与所述采集端连接，用于接收并采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式上传所述水位数据，其中，所述采集端与所述传输端通过干电池供电。本发明还公开了一种水位采集系统，实现了终端数据的远距通信，具有低成本、高精度、低功耗，易维护，及更高的安全性和稳定性，适合大容量部署。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信数据采集设备技术领域，具体涉及一种水位采集终端及水位采集系统。
背景技术
随着物联网和无线通信技术的飞速发展，人们与信息网络已经密不可分，无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求。短距离无线通信的低成本、相对其它无线通信技术的低功耗、及其对等通信特征等适应了飞速发展的便捷信息传输的需求。在技术、成本、可靠性及可实用性等各方面的综合考虑下，低功耗长距离无线通信技术成为了当今通信领域研究的热点。
受技术发展和传统水利工程距离长、环境复杂等特点的限制，传统水位监测技术成本高、不稳定、施工复杂，工程全线输水建筑物，仅在取水口和个别具备通电通网条件的位置设置水位监测设施，这无法满足对工程运行全过程监控的要求。
现有技术中在解决上述技术问题时，一种是在水位采集终端上采用RTU(RemoteTerminal Unit，远程测控终端)技术，通过布设光纤或架设市电/太阳能电池板对采集终端进行供电，通过GPRS、3G/4G网络传输的方式进行数据的发送/接收，但是这种方法因为会受到市电电网供电限制，无法部署到野外偏僻地区；同时在部署过程中由于涉及大量的布设线路施工，工程造价高，而且数据无法传输到云端平台进行数据互通。另一种是采用P2P(Peer to Peer，点对点)的传输方式，结合LoRa集中器组建局域网，通过无线传输通信方式进行数据的发送/接收。这种方法中，LoRa点对点通讯是一种私有化协议，只适用于终端数量在一千个以下的小型项目，安全性较低。
因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水位采集终端及水位采集系统，通信距离远，成本低，精度高，功耗低，维护方便，具有更高的安全性和稳定性，适合大容量部署。
根据本发明提供的一种水位采集终端，包括：采集端，位于采集点水位以下，用于采集水位数据；以及传输端，外挂于采集点侧壁，与所述采集端连接，用于接收并采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式上传所述水位数据，其中，所述采集端与所述传输端通过干电池供电。
优选地，所述干电池为1号或2号干电池。
优选地，所述采集端包括：传感器模块，用于根据水位信息生成相应的电信号；滤波模块，与所述传感器模块连接，用于去除所述电信号中的干扰信号，输出滤波后的所述电信号；ADC转换模块，与所述滤波模块连接，用于将滤波后的所述电信号转换为数字信号；第一单片机模块，与所述ADC转换模块连接，用于对数字信号进行数据处理；以及第一接口模块，与所述第一单片机模块连接，用于将数据处理后的所述数字信号传输至所述传输端。
优选地，所述传感器模块为陶瓷电容压力传感器。
优选地，所述数据处理包括：温度补偿、线性校准、完整性检测以及数据加密。
优选地，所述第一接口模块为RS485接口。
优选地，所述传输端包括：电源管理模块，用于为所述采集端和所述传输端供电及系统低功耗管理；第二接口模块，与第一接口模块连接，用于实现所述传输端和所述采集端之间的电压供应和信号传输；传输模块，用于通过无线传输的方式发送水位数据和接收控制指令；以及第二单片机模块，与所述电源管理模块、所述第二接口模块及所述传输模块连接，用于对水位数据进行处理后输出至所述传输模块，以及将所述控制指令选择的输出至所述电源管理模块和所述第二接口模块。
优选地，所述电池管理模块包括干电池。
优选地，所述第二接口模块为RS485接口。
优选地，所述处理包括：温度补偿、线性校准、完整性检测以及数据加密。
优选地，所述水位采集终端还包括：通讯隔离电路，位于第一接口模块与第一单片机模块之间，以及第二接口模块与第二单片机模块之间，用于实现RS485接口的通讯隔离；供电隔离电路，位于电源管理模块与第一接口模块之间，以及电源管理模块和第二接口模块之间，用于实现RS485接口的供电隔离。
优选地，所述通讯隔离电路为光电器件，包括：发光器，用于实现通信数据从电信号至光信号的转变；以及受光器，与所述发光器封装于同一管壳内，用于实现通信数据从光信号至电信号的转变。
优选地，所述供电隔离电路包括电磁隔离电源，所述电磁隔离电源用于为RS485接口和光电器件中的受光器供电。
优选地，所述水位采集终端还包括：金融级数据安全加密芯片，用于为所述水位采集终端的水位数据传输提供数据加密和存储。
根据本发明提供的一种水位采集系统，包括：上述水位采集终端，用于采集水位信息，并根据水位信息生成相应的水位数据；网关，与所述水位采集终端无线连接，所述水位数据通过所述网关对外传输；无线通信设备，与所述网关连接，用于为所述数据传输提供通信支持；云服务平台，与所述无线通信设备连接，用于接收所述网关通过所述无线通信设备发送的水位数据，或通过所述无线设备向所述网关发送控制指令；以及用户端，与所述云服务平台连接，用于读取水位数据和发布控制指令。
优选地，所述网关为LoRa网关，所述LoRa网关采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式进行数据传输。
优选地，所述无线通信设备包括：互联网、通用分组无线服务技术以及全球移动通信系统。
优选地，所述用户端包括电脑访问端和手机访问端。
优选地，所述水位采集终端包括水位计、雨量计和水质仪。
本发明的有益效果是：本发明提供的水位采集系统，采用符合CLAA(China LoRaApplication Alliance，中国LoRa应用联盟)规范的LoRaWAN网络通信协议，水位采集终端在部署后可以直接通过LoRa与云平台进行通讯，避免了光纤布线施工，可以实现水位数据从采集端到用户端的“端对端”传输。同时，在LoRaWAN网络通信协议中，单网关网络节点容量巨大，双向加密安全性高；工程造价低，易维护部署。采用CLAA联盟的标准协议，通用性强。
在一个优选地实施案例中，本发明公开了一种水位采集终端，该水位采集终端采用1号/2号的干电池供电，价格便宜，易获取和保存，方便更换，无需进行额外的电池维护管理；同时采用无线传输的方式进行通讯，避免了光纤铺设施工。
终端在设计中采用了金融级数据加密芯片，支持敏感数据加密和存储，支持终端与平台的双向认证，更好的保证了数据传输时的安全性。
本发明中，水位采集终端中的传感器采用具有高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的陶瓷电容压力传感器，进一步提高了水位数据采集时的精度和稳定性。
在采集终端中设置了隔离电路，通过光电器件实现了RS485接口的通讯隔离，通过电磁隔离电源模块实现了RS485接口的供电隔离，增强了通讯接口电路的稳定性。
水位采集终端可直接外挂在采集点侧壁，极大程度地减小了跨流域水务工程的规模，避免了水利工程周边的建筑物及复杂的环境因素的干扰。
应当说明的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出本发明实施例提供的一种水位采集系统的通讯网络框图；
图2示出本发明实施例提供的水位采集终端在水库坝体部署的示意图；
图3示出本发明实施例提供的一种水位采集终端的总体框图；
图4示出本发明实施例提供的水位采集终端中隔离电路的设计框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
图1示出本发明实施例提供的一种水位采集系统的通讯网络框图。
如图1所示，一种基于LoRaWAN技术的低功耗水位采集系统，包括：多个水位采集终端(以下简称采集终端)1、网关(对应下文中的LoRa网关)2、无线通信设备3、云服务平台4以及用户端5。
其中，多个采集终端1可设置于水利工程输水建筑物的任何位置，用于采集水利工程的水位信息，并根据水位信息生成相应的水位数据，以对工程运行全过程进行监控。
优选地，采集终端1包括水位计、雨量计和水质仪等。
网关2与采集终端1无线连接，采集终端1采集的水位数据通过网关2对外传输。
进一步地，网关2优选为LoRa网关，其与采集终端1之间为无线连接，在LoRa网关的无线覆盖范围内，采集终端1可自动连接LoRa网关并与云服务平台4通讯。
本实施例中，LoRa网关采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式进行数据传输。采集终端1到LoRa网关2之间的传输距离最大可达20km，单个LoRa网关2可以连接成千甚至上万的终端节点。
LoRa仅包含链路层协议，而LoRaWAN既包含链路层，也包含网络层，因此通过LoRaWAN可以将信息发送到任何已连接到云平台的基站，只需将正确的天线连接到其插座，LoRaWAN模块就可以用不同的频率工作。LoRaWAN可以使用星型网络拓扑结构，能够轻松地连接上千，甚至上万终端节点的容量；同时，LoRaWAN是第一个双向加密的物联网，可以提高数据传输过程中的安全性能；在LoRaWAN网络中，可以包含有多个网关，一个终端的发送数据帧可以被多个网关接收，再转发给服务器，服务器可以选择信号强度最大的网关回复。
LoRaWAN提供了多信道接入、频率切换、自适应速率、信道管理、定时收发，节点接入认证与数据加密、漫游等特性。除在物理层仍具有传输距离远、功耗低的优势之外，相对于仅使用LoRa物理层的传输方式具有如下优势：
1.安全性好。LoRaWAN网络设计了节点接入认证，双向数据加密等安全机制。这些机制经过业界专家审查，并经过全球各个技术公司的多种应用验证，在安全性上相对于应用开发商的临时协议会高很多，为应用的持续安全提供保障。2.有兼容性。不同厂家的不同传感器节点可以接入同一个LoRaWAN网络，在LoRaWAN的协议中数据云平台端的接口是统一的。对于应用开发商来讲不用定制化开发所有传感器，缩短研发周期、降低研发成本，能够快速交付。3.性能不断扩展升级。随着LoRaWAN网络标准的演进，可以不断加入定位、漫游、广播、多播等特性。相当于在一个公共的技术平台上，持续受益。4.网络容量大。通过多信道接入、频率切换、自适应速率LoRaWAN网络相对于基于LoRa物理层的点对点或者点对多点应用数据容量更大，能接入节点更多，可扩展性强。有利于应用开发商开发较大规模应用和持续升级性应用。
优选地，本实施例中，LoRa网关2为多个，每个LoRa网关2之间可以通过网状网(MESH)技术，进行多跳(可达32跳)、高宽带(1600Mbps)、远距离(50km)的双向通信。
优选地，无线通信设备3与网关2连接，用于为网关2的数据传输提供通信支持。
进一步地，无线通信设备3包括互联网(Internet)、GPRS(General Packet RadioService，通用分组无线服务技术)以及GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)。
云服务平台4与无线通信设备3连接，用于接收网关2通过无线通信设备3发送的水位数据，或用于通过无线设备3向网关2发送控制指令。
云服务平台4是数据汇总的中心数据库，可以实现例如数据存储、采集终端1管理、远程设备维护升级、大数据分析、根据历史数据只能校准数据、自建私有云系统、保障数据私密性、数据可视性、数据Web查看/下载/统计分析功能。
用户端5与云服务平台4连接，用于读取水位数据和发布控制指令。
用户端5包括电脑访问端和手机访问端，可以在有互联网接入的任何地方，经过严格的安全认证后进行相应功能的浏览操作，利用应用管理页面，通过网络链路读取水位采集终端上报的水位数据并下发相应的控制指令，完成如数据统计和水位监测工作。
本实施例中，采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式，水位采集终端在部署后可以直接通过LoRa与云平台进行通讯，避免了光纤布线施工，实现了水位数据从采集端到用户端的“端对端”传输。
图2示出本发明实施例提供的水位采集终端在水库坝体部署的示意图，图3示出本发明实施例提供的一种水位采集终端电路的总体框图，图4示出本发明实施例提供的水位采集终端中隔离电路的设计框图。
如图2所示，采集终端1设置于水库坝体的一个水位采集点中，该水位采集点可为位于坝体上的竖井。
进一步地，采集终端1可直接外挂在采集点如竖井的侧壁上，极大程度地减小了跨流域水务工程的规模，避免了水利工程周边建筑物和复杂的环境因素对采集终端部署的影响。
在一个优选地实施例中，采集终端1采用干电池供电。进一步地，干电池为单节的1号/2号不可充电一次性干电池，具有2年以上的使用周期。相较于可充电电池来说，干电池的价格便宜，易获取和保存，在维护期可直接更换电池而无需考虑电池的充电寿命等，同时也无需配备充电器及电池维护管理，使得终端维护更加方便。可以使得采集终端1在部署过程中无需采用传统的市电线路供电或太阳能电池板供电，避免了光纤铺设施工。
在一个优选地实施例中，采集终端1采用无线传输的方式进行通讯。进一步地，为采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式。
如图2和图3所示，采集终端1在结构上包括传输端11和采集端12。采集端12位于采集点水位以下，传输端11直接外挂于采集点侧壁。采集端12与传输端11之间采用RS485接口并通过电缆线连接以进行供电和数据通讯。
采集端12包括依次连接的传感器模块121、滤波模块122、ADC转换模块123、第一单片机模块(MCU)124以及第一接口模块125，用于采集水位数据并上传给传输端11。
其中，传感器模块121用于根据水位信息生成相应的电信号。
本实施例中，传感器模块121为陶瓷电容压力传感器，该陶瓷电容压力为传感器采用陶瓷材料经过特殊工艺精制而成的干式陶瓷电容压力传感器。在采集数位数据时，该压力传感器被置于采集点水域的某一特定位置，根据某一特定点处水压的变化情况进而识别该采集点处水位的高低状况，采集并输出对应水位的电信号。
陶瓷是一种公认的具有高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定型可以使其的工作温度范围高达-40～125摄氏度。因此，采用陶瓷电容压力传感器提高水位测量工作的精度和稳定性。
滤波模块122的输入端与传感器模块121的输出端连接，用于接收传感器模块121输出的电信号，去除其中的杂波有干扰信号，并输出滤波后的电信号，保证数据的准确性。
ADC转换模块123的输入端与滤波模块122的输出端连接，用于将滤波后的电信号转换为高精度的数字信号。
第一单片机模块124的输入端与ADC转换模块123的输出端连接，用于对数字信号进行数据处理，并将处理后的数字信号通过第一接口模块125发送给传输端11。
进一步地，对数字信号进行数据处理包括，对数字信号的温度补偿、线性校准、完整性检测、以及数据加密处理。
第一接口模块125的与第一单片机模块124连接，进行双向的数据通信。第一接口模块125用于将经第一单片机模块124数据处理后的数字信号传输至传输端11。
优选地，第一接口模块125为RS485接口。
传输端11包括电池管理模块111、第二单片机模块(MCU)112、传输模块113以及第二接口模块114，用于接收并采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式将采集端12发送的水位数据通过网关2上传至云服务平台4，并接受云服务平台4下发的控制指令。
其中，电池管理模块111用于为传输端11和采集端12供电及系统低功耗管理。
在一个优选的实施例中，电池管理模块111包括干电池，传输端11和采集端12通过干电池进行供电。进一步地，该干电池可选用1号/2号干电池(额定输出电压为3.6V)。可以进一步的降低采集系统的功耗，避免了架设电网的施工，安装维护简单，工程造价低。
第二接口模块114与第一接口模块125连接，用于实现水位采集终端1中传输端11和采集端12之间的电压供应和信号传输。
进一步地，第一接口模块125和第二接口模块114之间传输的信号包括采集的水位数据以及云服务平台4下发的控制指令。
优选地，第二接口模块114为RS485接口。
进一步地，RS485采用差分信号逻辑，+2V～+6V表示逻辑“1”，-6V～-2V表示逻辑“0”。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。
RS485设备与设备之间连接需采用屏蔽双绞线，手拉手串接方式为最佳，根据采用的波特率和连接线距离适当增加信号中继器。目前除了有单进单出的中继器还有一进多出的双向中继器，同时也增加了组网的灵活性。
传输模块113用于通过无线传输的方式实现水位采集终端1与网关2的双向信号传输，以将采集端12上传的水位数据通过网关2传输给云服务平台4，并接收云服务平台4下发的控制指令。
传输模块113基于LoRaWAN网络通信协议而进行数据传输，其发送的水位数据可以被多个网关2接收，再转发给云服务平台4，由云服务平台4选择信号强度最大的网关2进行回复。
进一步地，所述传输模块在进行数据传输时，采用如金融级数据安全加密或eSE加密对所要传输的水位数据和控制指令进行安全加密，以保证数据传输的安全性。
第二单片机模块112分别与电池管理模块111、第二接口模块114以及传输模块113连接，用于对传输的水位数据进行相应处理(包括：差错校验、完整性检测以及数据加密)，并将处理后的水位数据输出至传输模块113，通过传输模块113进行发送，以及对云服务平台4下发的控制指令选择的输出至控制电源管理模块111和第二接口模块114，执行控制指令以完成相应的动作。
在一个优选地实施例中，采集终端1还设置有金融级数据加密芯片，用于为采集终端1的水位数据传输提供数据加密和存储。
本实施例中，金融级数据加密芯片采用eSE加密形式，支持敏感数据的加密和存储，支持终端与平台的双向认证，可以保护业务数据的上传和下发不被第三方恶意程序窃取和监听，可以保护水位业务逻辑处理流程不被不认可的第三方进行恶意破坏和修改。
需要说明的是，本实施例中采用的金融级数据安全加密芯片可以为采集终端的数据传输提供更为优质的数据安全服务，可以很大程度上地避免现今多种解密软件、方法的恶意数据盗取和修改，但同时，上述的数据加密方法仅是示例性的，其不能作为对本发明的限制。
RS485长距离通讯时易受强信号干扰，在某些复杂应用环境下，各个节点之间存在很高的共模电压。虽然RS485接口采用的是差分传输方式，具有一定的抗共模干扰能力，但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
基于上述情况，如图4所示，本实施例中，在水位采集终端1内设置有多个隔离电路，包括通讯隔离电路14以及供电隔离电路13。
其中，通讯隔离电路14位于第一接口模块112与第一单片机模块114之间，以及第二接口模块125与第二单片机模块124之间，用于实现RS485接口的通讯隔离。
进一步地，通讯隔离电路14为光电器件，以光为媒介来传输电信号。光电器件包括封装于同一管壳内的发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管，光敏电阻)。发光器用于实现通信数据从电信号至光信号的转变，受光器用于实现通信数据从光信号至电信号的转变。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了″电信号-光信号-电信号″转换。
光电器件在进行信号传输时为单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。
供电隔离电路13位于电源管理模块111与RS485接口模块(包括第一接口模块112和第二接口模块125)之间，用于实现RS485接口的供电隔离。
进一步地，供电隔离电路13包括电磁隔离电源，如DC-DC变换器。
如图4所示，在进行电源供电时，由电池管理模块111中的系统电源111_1对包括单片机模块112/124、光电器件中的发光器等器件进行系统供电；由电磁隔离电源111_2对包括接口模块114/125即RS485接口、以及光电器件中的受光器供电。
通过设置供电隔离电路13和通讯隔离电路14，可以消除共模电压对RS485通讯接口电路的影响，进而增强该通讯接口电路的稳定性。
本发明所公开的水位采集终端以及采集系统，具有高精度、低功耗、安全稳定、适合大容量部署以及低成本的优点，可以满足较远的通信距离要求，以及克服跨流域水务工程规模大、距离长、建筑物多、环境复杂等限制，具有积极的行业现实意义。
应当说明的是，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (19)
1.一种水位采集终端，其特征在于，包括：
采集端，位于采集点水位以下，用于采集水位数据；以及
传输端，外挂于采集点侧壁，与所述采集端连接，用于接收并采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式上传所述水位数据，
其中，所述采集端与所述传输端通过干电池供电。
2.根据权利要求1所述的水位采集终端，其特征在于，所述干电池为1号或2号干电池。
3.根据权利要求1所述的水位采集终端，其特征在于，所述采集端包括：
传感器模块，用于根据水位信息生成相应的电信号；
滤波模块，与所述传感器模块连接，用于去除所述电信号中的干扰信号，输出滤波后的所述电信号；
ADC转换模块，与所述滤波模块连接，用于将滤波后的所述电信号转换为数字信号；
第一单片机模块，与所述ADC转换模块连接，用于对数字信号进行数据处理；以及
第一接口模块，与所述第一单片机模块连接，用于将数据处理后的所述数字信号传输至所述传输端。
4.根据权利要求3所述的水位采集终端，其特征在于，所述传感器模块为陶瓷电容压力传感器。
5.根据权利要求3所述的水位采集终端，其特征在于，所述数据处理包括：温度补偿、线性校准、完整性检测以及数据加密。
6.根据权利要求3所述的水位采集终端，其特征在于，所述第一接口模块为RS485接口。
7.根据权利要求1所述的水位采集终端，其特征在于，所述传输端包括：
电源管理模块，用于为所述采集端和所述传输端供电及系统低功耗管理；
第二接口模块，与第一接口模块连接，用于实现所述传输端和所述采集端之间的电压供应和信号传输；
传输模块，用于通过无线传输的方式发送水位数据和接收控制指令；以及
第二单片机模块，与所述电源管理模块、所述第二接口模块及所述传输模块连接，用于对水位数据进行处理后输出至所述传输模块，以及将所述控制指令选择的输出至所述电源管理模块和所述第二接口模块。
8.根据权利要求7所述的水位采集终端，其特征在于，所述电池管理模块包括干电池。
9.根据权利要求7所述的水位采集终端，其特征在于，所述第二接口模块为RS485接口。
10.根据权利要求7所述的水位采集终端，其特征在于，所述处理包括：温度补偿、线性校准、完整性检测以及数据加密。
11.根据权利要求1所述的水位采集终端，其特征在于，所述水位采集终端还包括：
通讯隔离电路，位于第一接口模块与第一单片机模块之间，以及第二接口模块与第二单片机模块之间，用于实现RS485接口的通讯隔离；
供电隔离电路，位于电源管理模块与第一接口模块之间，以及电源管理模块和第二接口模块之间，用于实现RS485接口的供电隔离。
12.根据权利要求11所述的水位采集终端，其特征在于，所述通讯隔离电路为光电器件，包括：
发光器，用于实现通信数据从电信号至光信号的转变；以及
受光器，与所述发光器封装于同一管壳内，用于实现通信数据从光信号至电信号的转变。
13.根据权利要求11所述的水位采集终端，其特征在于，所述供电隔离电路包括电磁隔离电源，所述电磁隔离电源用于为RS485接口和光电器件中的受光器供电。
14.根据权利要求1所述的水位采集终端，其特征在于，所述水位采集终端还包括：
金融级数据安全加密芯片，用于为所述水位采集终端的水位数据传输提供数据加密和存储。
15.一种水位采集系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至14中任一项所述的水位采集终端，用于采集水位信息，并根据水位信息生成相应的水位数据；
网关，与所述水位采集终端无线连接，所述水位数据通过所述网关对外传输；
无线通信设备，与所述网关连接，用于为所述数据传输提供通信支持；
云服务平台，与所述无线通信设备连接，用于接收所述网关通过所述无线通信设备发送的水位数据，或通过所述无线设备向所述网关发送控制指令；以及
用户端，与所述云服务平台连接，用于读取水位数据和发布控制指令。
16.根据权利要求15所述水位采集系统，其特征在于，所述网关为LoRa网关，所述LoRa网关采用符合CLAA规范的LoRaWAN无线传输方式进行数据传输。
17.根据权利要求15所述水位采集系统，其特征在于，所述无线通信设备包括：互联网、通用分组无线服务技术以及全球移动通信系统。
18.根据权利要求15所述水位采集系统，其特征在于，所述用户端包括电脑访问端和手机访问端。
19.根据权利要求15所述水位采集系统，其特征在于，所述水位采集终端包括水位计、雨量计和水质仪。
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