CN110865578A - 一种基于北斗定位的燃气管道开孔机设备管理监测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于北斗定位的燃气管道开孔机设备管理监测仪，包括主控制模块，震动检测模块，北斗导航模块，通信模块；其中，震动检测模块用于检测开孔机是否处于工作状态，并将开孔机的工作状态信息反馈给主控制模块；主控制模块用于接收震动检测模块的反馈信息，并控制北斗导航模块和通信模块；北斗导航模块用于采集开孔机的位置信息，并将开孔机的位置信息反馈给主控制模块；主控制模块将开孔机的位置信息通过所述通信模块传输给外部服务器，该监测仪具有体积小、重量轻、能耗低、定位精确等优点。
Description
技术领域
本发明涉及仪器监测技术领域，特别是涉及一种基于北斗定位的燃气管道开孔机设备管理监测仪。
背景技术
随着我国城市天然气管网规模日益扩大，管网由于老化、腐蚀穿孔、第三方破坏原因造成的换管、堵漏等抢修作业日益增加，给天然气管网运营带来巨大威胁，此外，由于城市发展需要和用户的不断增加，使得燃气管道的新建、改建和扩建作业需求量大，接、切线作业均需要使用管道开孔机设备进行作业，
开展燃气管道开孔机定位监测项目建设将为公司的发展带来显著的经济效益，提升公司的开孔机管理水平，为了防止有人非法私用开孔机设备私接管道，盗用天然气，因此，需要提供一种用于监测燃气管道开孔机使用情况及位置信息的监测仪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于监测燃气管道开孔机使用情况及位置信息的监测仪，实现对开孔机的设备监管。解决非法私用开孔机设备私接管道，盗用天然气的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种基于北斗定位的燃气管道开孔机设备管理监测仪，包括主控制模块，震动检测模块，北斗导航模块，通信模块；
其中，所述震动检测模块用于检测开孔机是否处于工作状态，并将开孔机的工作状态信息反馈给所述主控制模块；
所述主控制模块用于接收所述震动检测模块的反馈信息，并控制所述北斗导航模块和所述通信模块；
所述北斗导航模块用于采集开孔机的位置信息，并将所述开孔机的位置信息反馈给所述主控制模块；
所述主控制模块将所述开孔机的工作状态信息和位置信息通过所述通信模块传输给外部服务器。
优选地，所述监测仪还包括存储模块，其中，所述存储模块用于存储所述北斗导航模块检测到的位置信息以及所述振动检测模块检测到的开孔机的工作状态信息。
优选地，所述监测仪还包括电源模块，其中，所述电源模块用于给所述北斗导航模块、通信模块、主控制模块和存储模块供电。
优选地，所述监测仪还包括电源控制模块，所述电源控制模块用于控制所述电源模块的电压输出。
优选地，所述监测仪还包括电源监测模块，所述电源监测模块对所述电源模块进行电量监测,并将监测数据反馈给所述主控制模块。
优选地，所述主控制模块为内核微处理器STM32F103RCT6型号的单片机。
优选地，所述震动检测模块为ADXL362型号的加速计。
本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种基于北斗定位的燃气管道开孔机设备管理监测仪，利用的是MEMS加速度检测技术、北斗定位技术和窄带物联网技术，该监测仪具有体积小、重量轻、能耗低、定位精确等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明提出的基于北斗定位的燃气管道开孔机设备管理监测仪的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1示出的一种基于北斗定位的燃气管道开孔机设备管理监测仪，包括主控制模块，震动检测模块，北斗导航模块，通信模块；
其中，震动检测模块用于检测开孔机是否处于工作状态，并将开孔机的工作状态信息反馈给所述主控制模块；
所述主控制模块用于接收所述震动检测模块的反馈信息，并控制所述北斗导航模块和所述通信模块；
所述北斗导航模块用于采集开孔机的位置信息，并将所述开孔机的位置信息反馈给所述主控制模块；
所述主控制模块将所述开孔机的工作状态信息和位置信息通过所述通信模块传输给外部服务器。
所述主控模块选择ARM Cortex-M3内核微处理器STM32F103RCT6，丰富的接口资源可以方便后续功能升级和开发。
所述震动检测模块为ADXL362型号的加速计，ADXL362是一款超低功耗、3轴MEMS加速度计，输出数据速率为100Hz时功耗低于2μA，在运动触发唤醒模式下功耗270nA。与使用功率占空比来实现低功耗的加速度计不同，ADXL362没有通过欠采样混叠输入信号；它采用全数据速率对传感器的整个带宽进行采样。
所述北斗导航模块连接于中国北斗卫星导航系统，中国北斗卫星导航系统(英文名称BeiDou Navigation Satellite System，缩写BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧洲伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system)之后第四个成熟的卫星导航系统；北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
所述通信模块采用窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)技术，窄带物联网已成为万物互联网络的一个重要分支，NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，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(LPWAN)。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。NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
当开孔机处于非工作状态时，监测仪也处于休眠状态，用于节省电池电量。当震动检测模块检测到开孔机处于工作状态时，监测仪被唤醒，北斗导航模块开始工作并实时采集开孔机的位置信息，这些位置信息通过NB-IoT方式传输到后台服务器。
具体地，所述监测仪还包括存储模块，其中，所述存储模块用于存储所述北斗导航模块检测到的位置信息以及所述振动检测模块检测到的开孔机的工作状态信息。
具体地，所述监测仪还包括电源模块，其中，所述电源模块用于给所述北斗导航模块、通信模块、主控制模块和存储模块供电；电源模块选用7.2V不可充电锂电池ER34615。
所述监测仪还包括电源控制模块，所述电源控制模块用于控制所述电源模块的电压输出；电源控制模块选用低功耗DCDC芯片LT8610。
监测仪内各个部件所能负载的电压不一定相同，电源控制模块根据各个部件所能负载的电压对电源模块进行控制，使电源模块输出的电压能够满足监测仪内的各个部件。
具体地，所述监测仪还包括电源监测模块，所述电源监测模块对所述电源模块进行电量监测,并将监测数据反馈给所述主控制模块，主控制模块将电源模块的电量数据通过通信模块传输至外部服务器，以便电源模块电量不足时，对其进行更换。
监测仪外壳采用合金铝，防护等级为IP68，防爆等级为Ex ib IIB T4。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，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，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (7)
1.一种基于北斗定位的燃气管道开孔机设备管理监测仪，其特征在于，包括主控制模块，震动检测模块，北斗导航模块，通信模块；
其中，所述震动检测模块用于检测开孔机是否处于工作状态，并将开孔机的工作状态信息反馈给所述主控制模块；
所述主控制模块用于接收所述震动检测模块的反馈信息，并控制所述北斗导航模块和所述通信模块；
所述北斗导航模块用于采集开孔机的位置信息，并将所述开孔机的位置信息反馈给所述主控制模块；
所述主控制模块将所述开孔机的工作状态信息和位置信息通过所述通信模块传输给外部服务器。
2.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，所述监测仪还包括存储模块，其中，所述存储模块用于存储所述北斗导航模块检测到的位置信息以及所述振动检测模块检测到的开孔机的工作状态信息。
3.根据权利要求2所述的监测仪，其特征在于，所述监测仪还包括电源模块，其中，所述电源模块用于给所述北斗导航模块、通信模块、主控制模块和存储模块供电。
4.根据权利要求3所述的监测仪，其特征在于，所述监测仪还包括电源控制模块，所述电源控制模块用于控制所述电源模块的电压输出。
5.根据权利要求3所述的监测仪，其特征在于，所述监测仪还包括电源监测模块，所述电源监测模块对所述电源模块进行电量监测,并将监测数据反馈给所述主控制模块。
6.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，所述主控制模块为内核微处理器STM32F103RCT6型号的单片机。
7.根据权利要求1所述的监测仪，其特征在于，所述震动检测模块为ADXL362型号的加速计。
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