CN107592630A - 一种户外无线无源数据转发系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据通信技术领域，具体涉及一种户外无线无源数据转发系统。该户外无线无源数据转发系统，包括：信息采集模块，信号处理模块，数据服务器模块和供电模块。本发明通过信息采集模块对城市周边的土壤湿度、土壤温度和空气质量进行数据采集，信息采集模块采用近距离无线通信的形式将采集到的信息发送至信号处理模块进行处理，信号处理模块接收到蓝牙信号后，将该近距离无线通信转换成数字信号进行存储，并发送4G信号或卫星信号至数据服务器模块；数据服务器模块为远端服务器，主要是进行人工的数据分析和数据处理，及时地得知城市周边的土壤湿度、土壤温度和空气质量，以便对开展后续城市周边的发展工作提供数据支持。

Description

一种户外无线无源数据转发系统

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，具体涉及一种户外无线无源数据转发系统。

背景技术

随着城市大数据物联网的快速发展，城市数据应用对只能信息数据采集设备提出了物联网应用的新要求。而原有城市周边信息采集网存在布局的困难、需要市电进行供电等问题，由于对后续城市外围的发展也造成了一定的阻碍，原有的城市周边信息采集网已经逐渐被淘汰。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种户外无线无源数据转发系统，该系统能够解决城市周边信息采集网布局困难、需市电进行供电的问题。

本发明是通过以下技术实现的：

一种户外无线无源数据转发系统，包括：信息采集模块，用于采集所处地域的土壤湿度、土壤温度和空气质量，并将该土壤湿度、土壤温度和空气质量通过蓝牙发送；信号处理模块，用于接收信息采集模块发送的蓝牙信号，将该蓝牙信号转换成数字信号进行存储，并将该蓝牙信号转换成4G信号或卫星信号；数据服务器模块，用于接收并分析该4G信号或该卫星信号；供电模块，用于为信号采集模块和信号处理模块进行供电。

其中，所述信息采集模块包括多个信息采集器，所述信息采集器用于采集所处地域的土壤湿度、土壤温度和空气质量；所述信息采集器还包括用于发送近距离无线信号的近距离无线通信模块。

其中，所述信息采集器包括用于采集所述地域的温度的温度传感器、用于采集所述地域的湿度的湿度传感器和用于采集所述地域空气质量的空气质量传感器。

其中，所述信号处理模块包括存储模块、近距离通信接收模块、中远距离无线通信模块以及处理芯片，所述处理芯片用于将该蓝牙信号转换成4G信号或卫星信号，并将该蓝牙信号转换成数字信号；所述存储模块用于存储数字信号；所述存储模块、近距离通信接收模块、中远距离无线通信模块均与处理芯片电连接。

其中，所述处理芯片采用SoC混合信号处理芯片。

其中，所述供电模块采用太阳能供电或风能供电或蓄电池供电。

其中，所述太阳能电池包括多个太阳能电池单元，每一个所述太阳能电池单元包括半导体和设置于所述半导体基板的电极，相邻两个所述太阳能电池单元之间通过线缆电性连接，所述线缆包括线芯束及包覆于所述线芯束外的绝缘套。

本发明中，通过线缆将多个太阳能电池单元电连接成为太阳能电池，可以极大的提高太阳能电池的工作效率。

其中，所述绝缘套包括如下重量份的原料：

本发明的绝缘套通过采用PP树脂、TPE弹性体和溴系阻燃剂，并结合其它助剂，严格控制各原料的重量配比，制得的绝缘套阻燃防火效果好，具有较低的介电常数，成本低，能有效满足高速线产品低衰减高防火的升级特性。

其中，所述PP树脂是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1-2:1组成的混合物。

本发明通过采用共聚聚丙烯和均聚聚丙烯作为PP树脂复配使用，并控制其重量比为1-2:1，具有较高的抗冲击强度和较低的介电常数。

本发明的增塑剂采用环己烷-1,2-二羧酸二异丙酯、偏苯三酸三辛酯和环氧大豆油作为增塑剂复配使用，并控制其重量比为2-4:1:0.4-0.8，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。

本发明的溴系阻燃剂采用溴化聚苯乙烯、四溴双酚A和十溴二苯乙烷作为溴系阻燃剂复配使用，并控制其重量比为1:0.8-1.2:1.4-2.2，可以提高材料的阻燃性和防火性能，从而大大提高其使用安全性。

本发明的热稳定剂采用硬脂酸钙、硬脂酸锌和水滑石作为热稳定剂复配使用，并控制其重量比为0.8-1.2:0.5-1.5:1，使材料在加工过程中有很好的分散性、相容性和加工流动性，使材料热稳定性优良，具有高效耐候性。

本发明的相容剂采用接枝率在0.5％-1.5％的马来酸酐接枝聚丙烯作为相容剂，可改善无机填料与有机树脂相容性，提高材料的抗张强度和撕裂强度，实现高填充，减少树脂用量，改善加工流变性，提高表面光洁度，防刮白。

本发明的偶联剂采用乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂复配使用，并控制其重量比为1:0.5-1.5:1.5-2.5，其偶联效果好，可以改善合成树脂与无机填充剂，增强材料的界面性能。

本发明的润滑剂采用氧化聚乙烯蜡作为外润滑剂，能降低PVC熔体与模具、机筒的摩擦；采用乙撑双硬脂酸酰胺和单硬脂酸甘油酯作为内润滑剂，能降低PVC熔体的分子间摩擦；三种润滑剂以重量比1.5-2.5：0.8-1.2：1混合使用可以使材料在加工过程中改善材料的流动性和制品的脱模性。

本发明的抗紫外线剂采用4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪作为抗紫外线剂复配使用，并控制其重量比为1.5-2.5:0.5-1.5:1，能强烈吸收紫外线，且复配使用时具有优良的协同效应。

本发明的防老剂通过采用4,4-双(α'α-二甲基苄基)二苯胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体作为防老剂复配使用，并控制其重量比为1:0.5-1.5，可以延缓或抑制材料氧化过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。

本发明的有益效果：

本发明的一种户外无线无源数据转发系统，通过信息采集模块对城市周边的土壤湿度、土壤温度和空气质量进行数据采集，信息采集模块采用近距离无线通信的形式将采集到的土壤湿度、土壤温度和空气质量发送至信号处理模块进行处理，信号处理模块接收到蓝牙信号后，将该近距离无线通信转换成数字信号进行存储，并发送4G信号或卫星信号至数据服务器模块；数据服务器模块为远端服务器，主要是进行人工的数据分析和数据处理，及时地得知城市周边的土壤湿度、土壤温度和空气质量，以便对开展后续城市周边的发展工作提供数据支持。信息采集模块相当于整个系统的终端，由于该终端的安装相对简单，且通过无线通信的方式将整个系统联系起来，可以在城市周边的不同地域进行安装，解决了布局困难的问题。而信息采集模块和数据处理模块都有单独供电模块进行供电，解决了需要市电进行供电的问题。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的各模块的连接示意图。

附图标记

信息采集模块--1，信息采集器--11，近距离无线通信模块--12，信号处理模块--2，存储模块--21，中远距离无线通信模块--22，处理芯片--23，近距离通信接收模块--24，数据服务器模块--3，供电模块--4。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，一种户外无线无源数据转发系统，包括：信息采集模块1，用于采集所处地域的土壤湿度、土壤温度和空气质量，并将该土壤湿度、土壤温度和空气质量通过蓝牙发送；信号处理模块2，用于接收信息采集模块1发送的蓝牙信号，将该蓝牙信号转换成数字信号进行存储，并将该蓝牙信号转换成4G信号或卫星信号；数据服务器模块3，用于接收并分析该4G信号或该卫星信号；供电模块4，用于为信号采集模块和信号处理模块2进行供电。。

具体的，本实施例的户外无线无源数据转发系统，通过信息采集模块1对城市周边的土壤湿度、土壤温度和空气质量进行数据采集，信息采集模块1采用近距离无线通信的形式将采集到的土壤湿度、土壤温度和空气质量发送至信号处理模块2进行处理，信号处理模块2接收到蓝牙信号后，将该蓝牙信号转换成数字信号进行存储，并发送4G信号或卫星信号至数据服务器模块3；数据服务器模块3为远端服务器，主要是进行人工的数据分析和数据处理，及时地得知城市周边的土壤湿度、土壤温度和空气质量，以便对开展后续城市周边的发展工作提供数据支持。信息采集模块1相当于整个系统的终端，由于该终端的安装相对简单，且通过无线通信的方式将整个系统联系起来，可以在城市周边的不同地域进行安装，解决了布局困难的问题。而信息采集模块1和数据处理模块都有单独供电模块4进行供电，解决了需要市电进行供电的问题。

具体的，所述信息采集模块1包括多个信息采集器11，所述信息采集器11用于采集所处地域的土壤湿度、土壤温度和空气质量；所述信息采集器11还包括用于发送近距离无线信号的近距离无线通信模块12；所述信息采集器11包括用于采集所述地域的温度的温度传感器、用于采集所述地域的湿度的湿度传感器和用于采集所述地域空气质量的空气质量传感器。通过多个信息采集器11按照一定的范围散步在城市周边，信息采集器11充当了终端的作用，形成一个以信号处理模块2为中心的物联网，随时将城市周边的地理环境信息进行采集；近距离通信的模式可以为蓝牙、WiFi、NFC等通信模式。

具体的，所述信号处理模块2包括存储模块21、近距离通信接收模块24、中远距离无线通信模块22以及处理芯片23，所述处理芯片23用于将该蓝牙信号转换成4G信号或卫星信号，并将该蓝牙信号转换成数字信号；所述存储模块21用于存储数字信号；所述存储模块21、近距离通信接收模块24、中远距离无线通信模块22均与处理芯片23电连接。近距离通信接收模块24用于接收信息采集模块1传输的蓝牙信号，处理芯片23采用SoC混合信号处理芯片23，处理芯片23将蓝牙信号转换成数字信号，将该数字信号传输至存储模块21进行存储；处理芯片23还会将蓝牙信号转换成4G信号或卫星信号，故进行4G信号时需要利用基站进行通信；而进行卫星信号时需要利用卫星进行通信。由于卫星通信的成本较高，故一般情况下信号处理模块2都采用4G信号与数据服务模块进行数据交换，数据服务模块接收到信号处理模块2传输的数据后，会对信号处理模块2进行反馈；当信号处理模块2长时间没有接收到数据服务模块的反馈信息，则系统会自动判断中远距离无线通信模块22的4G信号通信失效，并自动将信号处理模块2的通信模式切换成卫星通信模式，即卫星通信来将信息传输至数据服务器模块3。

具体的，所述供电模块4采用太阳能供电或风能供电或蓄电池供电，可以根据不同城市不同的地理环境，对信息采集模块1和信号处理模块2的供电采取不同的实施方式。

具体的，所述太阳能电池包括多个太阳能电池单元，每一个所述太阳能电池单元包括半导体和设置于所述半导体基板的电极，相邻两个所述太阳能电池单元之间通过线缆电性连接，所述线缆包括线芯束及包覆于所述线芯束外的绝缘套。

通过线缆将多个太阳能电池单元电连接成为太阳能电池，可以极大的提高太阳能电池的工作效率。

具体的，绝缘套包括如下重量份的原料：PP树脂40份、TPE弹性体20份、增塑剂10份、溴系阻燃剂5份、热稳定剂4份、相容剂1份、偶联剂1份、润滑剂1份、抗紫外线剂0.5份、防老剂0.4份。

所述PP树脂是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1:1组成的混合物。

所述增塑剂是由环己烷-1,2-二羧酸二异丙酯、偏苯三酸三辛酯和环氧大豆油以重量比2:1:0.4组成的混合物。

所述溴系阻燃剂是由溴化聚苯乙烯、四溴双酚A和十溴二苯乙烷以重量比1:0.8:1.4组成的混合物。

所述热稳定剂是由硬脂酸钙、硬脂酸锌和水滑石以重量比0.8:0.5:1组成的混合物；所述相容剂是为接枝率在0.5％的马来酸酐接枝聚丙烯。

所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1:0.5:1.5组成的混合物。

所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和单硬脂酸甘油酯以重量比1.5：0.8：1组成的混合物。

所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪以重量比1.5:0.5:1组成的混合物。

所述防老剂是由4,4-双α'α-二甲基苄基)二苯胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体以重量比1:0.5组成的混合物。

实施例2

本实施例与实施1的区别在于：所述绝缘套包括如下重量份的原料：PP树脂60份、TPE弹性体30份、增塑剂15份、溴系阻燃剂10份、热稳定剂6份、相容剂3份、偶联剂2份、润滑剂1.5份、抗紫外线剂1份、防老剂0.6份。

所述PP树脂是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1.5:1组成的混合物。

所述增塑剂是由环己烷-1,2-二羧酸二异丙酯、偏苯三酸三辛酯和环氧大豆油以重量比3:1:0.6组成的混合物。

所述溴系阻燃剂是由溴化聚苯乙烯、四溴双酚A和十溴二苯乙烷以重量比1:1:1.8组成的混合物。

所述热稳定剂是由硬脂酸钙、硬脂酸锌和水滑石以重量比1:1:1组成的混合物；所述相容剂是为接枝率在1％的马来酸酐接枝聚丙烯。

所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1:1:2组成的混合物。

所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和单硬脂酸甘油酯以重量比2：1：1组成的混合物。

所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪以重量比2:1:1组成的混合物。

所述防老剂是由4,4-双(α'α-二甲基苄基)二苯胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体以重量比1:1组成的混合物。

实施例3

本实施例与实施例1-2的区别在于：所述绝缘套包括如下重量份的原料：PP树脂80份、TPE弹性体40份、增塑剂20份、溴系阻燃剂15份、热稳定剂8、相容剂5份、偶联剂3份、润滑剂2份、抗紫外线剂1.5份、防老剂0.8份。

所述PP树脂是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比2:1组成的混合物。

所述增塑剂是由环己烷-1,2-二羧酸二异丙酯、偏苯三酸三辛酯和环氧大豆油以重量比4:1:0.8组成的混合物。

所述溴系阻燃剂是由溴化聚苯乙烯、四溴双酚A和十溴二苯乙烷以重量比1:1.2:2.2组成的混合物。

所述热稳定剂是由硬脂酸钙、硬脂酸锌和水滑石以重量比1.2:1.5:1组成的混合物；所述相容剂是为接枝率在1.5％的马来酸酐接枝聚丙烯。

所述偶联剂是由乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以重量比1:1.5:2.5组成的混合物。

所述润滑剂是由氧化聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺和单硬脂酸甘油酯以重量比2.5：1.2：1组成的混合物。

所述抗紫外线剂是由4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪以重量比2.5:1.5:1组成的混合物。

所述防老剂是由4,4-双(α'α-二甲基苄基)二苯胺和2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合体以重量比1:1.5组成的混合物。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种户外无线无源数据转发系统，其特征在于：包括：

信息采集模块(1)，用于采集所处地域的土壤湿度、土壤温度和空气质量，并将该土壤湿度、土壤温度和空气质量通过蓝牙发送；

信号处理模块(2)，用于接收信息采集模块(1)发送的蓝牙信号，将该蓝牙信号转换成数字信号进行存储，并将该蓝牙信号转换成4G信号或卫星信号；

数据服务器模块(3)，用于接收并分析该4G信号或该卫星信号；

供电模块(4)，用于为信号采集模块和信号处理模块(2)进行供电。

2.根据权利要求1所述的一种户外无线无源数据转发系统，其特征在于：所述信息采集模块(1)包括多个信息采集器(11)，所述信息采集器(11)用于采集所处地域的土壤湿度、土壤温度和空气质量；所述信息采集器(11)还包括用于发送近距离无线信号的近距离无线通信模块(12)。

3.根据权利要求2所述的一种户外无线无源数据转发系统，其特征在于：所述信息采集器(11)包括用于采集所述地域的温度的温度传感器、用于采集所述地域的湿度的湿度传感器和用于采集所述地域空气质量的空气质量传感器。

4.根据权利要求1所述的一种户外无线无源数据转发系统，其特征在于：所述信号处理模块(2)包括存储模块(21)、近距离通信接收模块(24)、中远距离无线通信模块(22)以及处理芯片(23)，所述处理芯片(23)用于将该蓝牙信号转换成4G信号或卫星信号，并将该蓝牙信号转换成数字信号；所述存储模块(21)用于存储数字信号；所述存储模块(21)、近距离通信接收模块(24)、中远距离无线通信模块(22)均与处理芯片(23)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种户外无线无源数据转发系统，其特征在于：所述处理芯片(23)采用SoC混合信号处理芯片(23)。

6.根据权利要求1所述的一种户外无线无源数据转发系统，其特征在于：所述供电模块(4)采用太阳能供电或风能供电或蓄电池供电。

7.根据权利要求6所述的一种户外无线无源数据转发系统，其特征在于：所述太阳能电池包括多个太阳能电池单元，每一个所述太阳能电池单元包括半导体和设置于所述半导体基板的电极，相邻两个所述太阳能电池单元之间通过线缆电性连接，所述线缆包括线芯束及包覆于所述线芯束外的绝缘套。

8.根据权利要求7所述的一种户外无线无源数据转发系统，其特征在于：所述绝缘套包括如下重量份的原料：

9.根据权利要求8所述的一种快速道路停车警示系统，其特征在于：所述PP树脂是由共聚聚丙烯和均聚聚丙烯以重量比1-2:1组成的混合物。