CN109557835A - 一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于NB‑IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，包括窖井盖和控制盒，控制盒固定安装在窖井盖内侧，控制盒包括壳体，壳体内腔设有核心电路板，核心电路板上设有微控制器、第一低功耗线性稳压电源、第二低功耗线性稳压电源、锂电池包、蓝牙BLE模块、窄带物联网模块、传感信号采集模块、执行模块，本发明结构原理简单，智能化程度高，能够实现对窖井盖的智能控制和实时监控。

Description

一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置
技术领域
本发明涉及窖井盖控制技术领域，具体为一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置。
背景技术
NB-IoT是指窄带物联网技术。该技术支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。
井盖，用于遮盖道路或家中深井，防止人或者物体坠落。通州六合铸造按材质可分为金属井盖、高强度纤维水泥混凝土井盖、树脂井盖等。一般采用圆形。可用于绿化带、人行道、机动车道、码头、小巷等。过去的智能井盖，只能通过有线方式或者GPRS/3G/4G方式实现远程通讯和报警。有线方式需要现场具备有线接入端口，在很多应用场合难以提供这种端口。GPRS/3G/4G网络在地面以下信号较差，而且需要较大的功率，使得井盖设备无法实现依靠电池长期工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，包括窖井盖和控制盒，所述控制盒固定安装在窖井盖内侧，所述控制盒包括壳体，所述壳体内腔设有核心电路板，所述核心电路板上设有微控制器、第一低功耗线性稳压电源、第二低功耗线性稳压电源、锂电池包、蓝牙BLE模块、窄带物联网模块、传感信号采集模块、执行模块，所述微控制器分别连接第一低功耗线性稳压电源、蓝牙BLE模块、窄带物联网模块、传感信号采集模块、执行模块，所述微控制器通过窄带物联网模块连接智能终端，所述执行模块连接机械机构，所述锂电池包分别电性连接第一低功耗线性稳压电源、第二低功耗线性稳压电源，所述第二低功耗线性稳压电源分别电性连接蓝牙BLE模块、窄带物联网模块；所述机械机构安装在窖井盖上，还包括传感器，所述传感器安装在机械机构上，所述传感器信号连接传感信号采集模块。
优选的，所述机械机构采用电控锁具。
优选的，所述壳体采用防尘防水壳体。
优选的，还包括倾斜开关和磁性接近开关，所述倾斜开关和磁性接近开关分别安装在窖井盖上，所述倾斜开关和磁性接近开关分别连接微控制器。
优选的，所述微控制器型号采用STM32F103。
优选的，所述第一低功耗线性稳压电源型号采用MH5333；所述第二低功耗线性稳压电源型号采用MH5338。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构原理简单，智能化程度高，能够实现对窖井盖的智能控制和实时监控；采用NB-Iot技术后，智能井盖能够依靠电池长期工作，随时上传状态信息和报警信息，大大方便了井盖的监控，减少了维护成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，包括窖井盖和控制盒，控制盒固定安装在窖井盖内侧，控制盒包括壳体，壳体内腔设有核心电路板1，核心电路板1上设有微控制器2、第一低功耗线性稳压电源3、第二低功耗线性稳压电源10、锂电池包14、蓝牙BLE模块4、窄带物联网模块5、传感信号采集模块6、执行模块7，微控制器2型号采用STM32F103；所述微控制器2分别连接第一低功耗线性稳压电源3、蓝牙BLE模块4、窄带物联网模块5、传感信号采集模块6、执行模块7，微控制器2通过窄带物联网模块5连接智能终端11，执行模块7连接机械机构12，锂电池包14分别电性连接第一低功耗线性稳压电源3、第二低功耗线性稳压电源10，第二低功耗线性稳压电源10分别电性连接蓝牙BLE模块4、窄带物联网模块5；第一低功耗线性稳压电源3型号采用MH5333；第二低功耗线性稳压电源10型号采用MH5338；机械机构12安装在窖井盖上，还包括传感器13，传感器13安装在机械机构12上，传感器13信号连接传感信号采集模块6；还包括倾斜开关15和磁性接近开关16，倾斜开关15和磁性接近开关16分别安装在窖井盖上，倾斜开关15和磁性接近开关16分别连接微控制器2。
本发明中，窄带物联网模块，由于自身的技术特点，适合于完成数据信息远程上报工作，每次上报完成后就进入省电模式，因而不能够实时接收命令完成开闭锁和锁具信息读取等任务，如果保持在空闲状态时刻准备接受命令，则功耗过大；蓝牙BLE模块能够以很低的功耗(平均小于50微安)进行定期广播，使现场人员能够方便的通过蓝牙设备连接井盖进行操作，但其通讯距离有限，不能实现数据信息远程上传。本发明在智能井盖内同时安装了窄带物联网模块和蓝牙BLE模块，使得智能井盖既可以实时远程上传数据，也可以实时响应现场人员操作。本发明通过采用低功耗线性稳压电源和微控制器休眠技术，大幅降低了装置的静态功耗，使用锂电池包供电，可以保持在线1年以上。不需要任何外部接线，大大方便了安装使用。
本发明中，窄带物联网模块实现与远程后台的定时通讯与报告、报警信息发送，使智能井盖处于在线可监控状态；蓝牙BLE模块实现与现场操作人员的手机、PDA通讯，方便现场操作人员完成开闭锁和井盖信息读取等操作。
工作原理：电池模块向核心电路板供电，核心电路板可以通过蓝牙BLE模块和现场使用者的手机或PDA进行通讯，也可以通过窄带物联网模块模块与远方监控主机通讯；核心电路板根据收到的命令，控制执行模块动作，驱动机械机构完成开闭锁，并通过传感器感知当前机械机构的状态。
本发明结构原理简单，智能化程度高，能够实现对窖井盖的智能控制和实时监控；采用NB-Iot技术后，智能井盖能够依靠电池长期工作，随时上传状态信息和报警信息，大大方便了井盖的监控，减少了维护成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，包括窖井盖和控制盒，其特征在于：所述控制盒固定安装在窖井盖内侧，所述控制盒包括壳体，所述壳体内腔设有核心电路板(1)，所述核心电路板(1)上设有微控制器(2)、第一低功耗线性稳压电源(3)、第二低功耗线性稳压电源(10)、锂电池包(14)、蓝牙BLE模块(4)、窄带物联网模块(5)、传感信号采集模块(6)、执行模块(7)，所述微控制器(2)分别连接第一低功耗线性稳压电源(3)、蓝牙BLE模块(4)、窄带物联网模块(5)、传感信号采集模块(6)、执行模块(7)，所述微控制器(2)通过窄带物联网模块(5)连接智能终端(11)，所述执行模块(7)连接机械机构(12)，所述锂电池包(14)分别电性连接第一低功耗线性稳压电源(3)、第二低功耗线性稳压电源(10)，所述第二低功耗线性稳压电源(10)分别电性连接蓝牙BLE模块(4)、窄带物联网模块(5)；所述机械机构(12)安装在窖井盖上，还包括传感器(13)，所述传感器(13)安装在机械机构(12)上，所述传感器(13)信号连接传感信号采集模块(6)。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，其特征在于：所述机械机构(12)采用电控锁具。
3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，其特征在于：所述壳体采用防尘防水壳体。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，其特征在于：还包括倾斜开关(15)和磁性接近开关(16)，所述倾斜开关(15)和磁性接近开关(16)分别安装在窖井盖上，所述倾斜开关(15)和磁性接近开关(16)分别连接微控制器(2)。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，其特征在于：所述微控制器(2)型号采用STM32F103。
6.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT通讯技术和蓝牙通讯技术的窖井盖控制装置，其特征在于：所述第一低功耗线性稳压电源(3)型号采用MH5333；所述第二低功耗线性稳压电源(10)型号采用MH5338。
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