基于ESP32的物联网传感器和超声波距离传感器，Watmonitor可进行实时水位监测

Watmonitor是一个使用物联网传感器进行实时水位监测的自托管应用程序，具有多语言支持和易于访问的数据。

Watmonitor是一个多功能的、自托管的web应用程序，专为实时水位监测而设计。使用基于ESP32的物联网传感器和超声波距离传感器，它可以跟踪各种环境中的水位，如水井，水箱，湖泊等。

Watmonitor使水数据的监测和分析变得简单而高效。理想的个人和工业使用。提供方便地访问实时和历史数据的水位和水量。非常适合寻求实施水位解决方案的制造商和工程师!

标准来说，它每5分钟记录一次测量，因为它对低功率系统也很友好。Web界面是通用的，可以与任何传感器技术一起使用，包括先进的工业解决方案。可用于散装物料、粮仓中粮食的高度测量。

传感器节点可以以差模式(原理为超声波，测量井顶到水位的距离)、实模式(从井底计算或测量距离)发送数据。

Web界面- Watmonitor：

基于程序式PHP， HTML5和Bootstrap裸模板，SQL数据库。提供轻量级的web界面，完全响应智能手机(Android, iOS)，电脑，笔记本电脑，桌子，甚至智能电视。Web界面被分成更多的子页面，每个子页面都有自己的功能，可以通过菜单访问：

•概述-显示最新的已知数据，存储在SQL数据库与实时更新

•历史记录——提供测量的全部历史记录，并提供删除精确测量的选项(需要HTTP认证才能授权用户进行操作)

•记录-跟踪最大和最小值的水位在一天，一周，一个月

•图-水位可视化期间的时间在折线图，过去2小时，24小时，7天，30天和365天

•统计—提供在SQL数据库中记录了多少测量的确切数字

•程序-根据webapp运行的域预生成ESP32微控制器的源代码，包括动态路由计算到所需的php文件，该文件负责将数据写入数据库。有WiFi和PHY以太网LAN8720连接的例子

•布线-为支持的微控制器提供接线图

•选项-有选项设置井参数，如：直径，名称，深度。可以更改用户界面的语言

•QR扫描器-基于HTML5的QR扫描器来获取最后的数据

让我们更深入地描述每个子页面：

概述：网页提供实际水位和水量数据，并显示传感器节点状态，如果在最近5分钟内发送数据。还可以看到接收到的数据的最后时间戳和新数据的预期时间戳。QR码可以通过QR扫描器扫描，通过扫描获得这些数据。

水位和体积的数值也有箭头指示，显示数值是否上升/下降或与先前的测量值相等。在输出的顶部，我们还可以看到水井的名称，可以由用户设置

历史记录：页面服务SQL数据库最新测量得到的记录。在那里，您可以看到记录的测量的时间戳、它们的唯一标识符(id)以及用户在通过HTTP认证授权后可以使用哪个按钮删除记录。

记录：此子页正在可视化多个量规图(使用Raphael的JustGage库)。可以看到一天、一周或一个月内记录的最高值和最低值。还有最后的测量值甚至提供了占用百分比。

这些仪表已经设置在源代码调色板从红色到绿色。动态地基于范围内的值，它正在改变颜色。此外，当页面打开时，这些仪表具有功能(动态效果)，当bar从0开始，然后移动到水位值。

图形：基于ApexCharts库的线形图。这些图表可以显示不同时间范围内的水位。这些图形使用户能够放大任何图形部分。该部分可以进行严密的分析，甚至在缩放操作过程中动态设置图形的范围(最小最大值)。

也可以使用home键将图形重置到原来的范围。用户可以以各种格式导出整个图形或缩放子图形，以便在第三方软件(Excel，谷歌Sheets， Word, Powerpoint， MATLAB)中进一步分析或可视化。导出选项为：.svg(矢量图形)，.png(像素图形)和。csv。CSV文件包含时间戳和水位值。

程序：程序子页面很有趣。它在Arduino Core中动态创建ESP32的源代码。该实现还使用了FreeRTOS和Queue进行任务间通信。一个源代码用于WiFi连接，另一个用于PHY以太网连接(RMII接口)。

这两种实现都是针对局域网中的DHCP客户端实现的。生成器能够添加web服务器域名，也确切的跟踪到目标PHP文件到源代码。还有动态放置令牌，设备需要在每次请求时发送该令牌以授权自己。

甚至源代码都是基于您在浏览器上使用的协议生成的，所以是HTTP或HTTPS连接。系统没有生成连接所需的根CA证书，因此如果您在您的域上使用Watmonitor，则需要从您的一方使用您自己的证书。

顺便说一句。在项目的Github上有更多的源代码。有Arduino， ESP8266和ESP32的示例实现。对于这些WiFi微控制器有ULP， OTA模式，WiFi设置通过WiFiManager等。

对于Arduino，有Wiznet以太网支持(W5100到W5500系列)，但现在它是如此过时的硬件，使用ESP32与PHY以太网代替，更好的稳定性，加密支持，动态重新连接，如果LAN电缆断开等，一些定制板也有PoE支持。对于ESP32，在其5.2版本下也有ESP-IDF框架实现。

选项：子页面提供了设置水井尺寸的选项，其中包括厘米直径和厘米深度。如果传感器节点发送的是差分水位，则实际水位的计算采用深度。

例如，如果深度设置为400厘米，ESP32将记录50厘米，当数据到达服务器时，服务器端会进行计算，SQL数据库中的最终读数为350厘米。水井的直径是用来计算水量的。

体积不保存在数据库中，其值仍在现场计算。用户可以为其水井设置名称，也可以选择6种语言中的一种用于水位界面。标准有英语，但用户可以选择德语，法语，西班牙语，俄语，斯洛伐克语。

QR扫描仪：基于HTML5 QR扫描仪Instascan的子页面。它允许用户使用智能手机扫描网站或传感器节点本身的二维码，以获得最后已知的数据。可用于多传感器安装，通过应用程序操作人员也可以根据扫描时的名称识别准确的传感器。

增加了多种功能，如相机切换选项，手机有多个摄像头，也可以选择打开手机的手电筒，如果当前设置的相机支持它通过WebRTC。传感器的数据(井名)从Watmonitor的web界面解析。

有一个子页面json_output.php，它提供了在QR扫描仪应用程序中解析和写入的最后数据信息。相同的文件可以用于定期数据抓取的第三方服务(Grafana, Loxone, Domoticz, Thingsboard, Hassio)。

Watmonitor也有HTTP测试web接口，但不推荐，但它是唯一支持Arduino与以太网的接口，不支持HTTPS。

视频显示功能的Watmonitor网络应用程序的水位监测

还有接线图，但标准上应该是众所周知的，只是基于ESP32代码中的引脚配置(注意：ESP32与PHY以太网相比，该微控制器的所有其他示例具有不同的引脚)：