CN111542084A - 用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置 - Google Patents

用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111542084A
CN111542084A CN202010309158.2A CN202010309158A CN111542084A CN 111542084 A CN111542084 A CN 111542084A CN 202010309158 A CN202010309158 A CN 202010309158A CN 111542084 A CN111542084 A CN 111542084A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
internet
noise ratio
equipment
threshold value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010309158.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111542084B (zh
Inventor
张扬
李威威
刘晓飞
刘凯
齐海岳
李秀辉
张博祥
彭丹丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Innover Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Hangxing Networking Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Hangxing Networking Co ltd filed Critical Beijing Hangxing Networking Co ltd
Priority to CN202010309158.2A priority Critical patent/CN111542084B/zh
Publication of CN111542084A publication Critical patent/CN111542084A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111542084B publication Critical patent/CN111542084B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/336—Signal-to-interference ratio [SIR] or carrier-to-interference ratio [CIR]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置涉及信息技术领域，本发明由井上信号采集器、通信监测器、阈值定义器、井下信号采集器、差值计算器和状态输出模块组成；能完成不同型号设备井下正常工作时对应的井上通信信号强度阈值的定义，从而通过测定井上通信信号的强度就可以判定物联网设备是否可以安装于井下并正常通信。本发明不仅能够用作物联网井下设备的选型也可以通过本发明的应用提高阀井在线监测系统的上线率，使阀井在线监测系统的终端布置能够有的放矢，提高组网效率。

Description

用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置
技术领域
本专利涉及信息技术领域。
背景技术
物联网技术是信息科技产业的第三次革命。物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。
市政阀井特别是市政阀井中的燃气井随着燃气应用规模和应用领域的不断扩大数量在不断增多，管理难度不断加大，基于物联网技术的阀井在线监测技术在此背景下应运而生。但在实际工作中发现，阀井在线监测系统的终端往往上线率不高，目前的试验网的上线率基本上处于50%以下，这样的上线率完全不能满足在线监测的需要，阀井在线监测设备的选型和选址成为其中关键的两个环节。阀井在线监测设备采取的网络传输技术绝大多数使用物联网领域的成熟技术，NB-IOT和LoRa是最有发展前途的两个低功耗广域网技术。
在现有技术中阀井在线监测系统的监测终端选型并没有一个统一的标准，并且监测终端的天线形状、天线种类、电路工艺、电磁兼容性和元器件选择多种因素都能造成监测终端网络广域网通信能力的差异。在这种情况下需要从系统工程考虑，将诸多因素概括统一成一个技术指标，并且该技术指标可以简单有效的衡量监测终端在不考虑环境因素时的网络通信能力。
鉴于现有技术的不足，实现本发明的用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置由井上信号采集器、通信监测器、阈值定义器、井下信号采集器、差值计算器和状态输出模块组成；能完成不同型号设备井下正常工作时对应的井上通信信号强度阈值的定义，从而通过测定井上通信信号的强度就可以判定物联网设备是否可以安装于井下并正常通信。本发明不仅能够用作物联网井下设备的选型也可以通过本发明的应用提高阀井在线监测系统的上线率，使阀井在线监测系统的终端布置能够有的放矢，提高组网效率。
发明内容
实现本发明的用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置由井上信号采集器、通信监测器、阈值定义器、井下信号采集器、差值计算器和状态输出模块组成；
本发明的使用包括以下步骤：
1）阈值定义
①由井上信号采集器连接放在阀井井盖上方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，并记录待测物联网设备的设备型号和采集时刻，以及与采集时刻对应的通信信号强度和信噪比，生成具有时序的待测设备井上信号强度和信噪比序列；
②将同一型号的待测物联网设备使用支架安放在同一口阀井内并盖上井盖，成为安装于井盖下方的待测物联网设备；
③由井下信号采集器连接放在阀井井盖下方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，并记录待测物联网设备的设备型号和采集时刻，以及与采集时刻对应的通信信号强度和信噪比，生成具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列；
④安放于井盖上方的待测物联网设备和安装于井盖下方的待测物联网设备均通过NB-IOT网络与中国电信的物联网云端通信，由通信监测器连接中国电信的物联网云采集并记录安装于井盖下方的待测物联网设备的通信记录，当安装于井盖下方的待测物联网设备的通信记录显示通信失败时，通信监测器将通信失败的时刻发送给阈值定义器，阈值定义器查询具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列将通信失败的时刻对应的待测设备井下信号强度和信噪比记录为井下待定阈值，阈值定义器对所有井下待定阈值按照从大到小的顺序取最大的百分之10的数据进行取均值计算，得到安装于井下的待测物联网设备的阈值，安装于井下的待测物联网设备的阈值包括井下信号强度阈值和井下信噪比阈值；
⑤由差值计算器读取具有时序的待测设备井上信号强度和信噪比序列和具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列，对每一时刻的井上信号强度和井下信号强度计算差值生成具有时序的信号强度差值序列，对每一时刻的井上信噪比和井下信噪比计算差值生成具有时序的信噪比差值序列，差值计算器对具有时序的信号强度差值序列进行所有信号强度差值取均值计算得到信号强度差值，差值计算器对具有时序的信噪比差值序列进行所有信噪比差值取均值计算得到信噪比差值；
⑥由差值计算器读取安装于井下的待测物联网设备的阈值中的井下信号强度阈值加上信号强度差值后得到井上信号强度阈值，由差值计算器读取安装于井下的待测物联网设备的阈值中的井下信噪比阈值加上信噪比差值后得到井上信噪比阈值；
2）井上测量物联网设备能否安装于井下
①由井上信号采集器连接任意其他阀井放在阀井井盖上方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，生成待测物联网设备井上信号强度和待测物联网设备井上信噪比；
②由状态输出模块读取待测物联网设备井上信号强度和待测物联网设备井上信噪比以及井上信号强度阈值和井上信噪比阈值；当待测物联网设备井上信噪比小于等于井上信噪比阈值时，状态输出模块输出该型号设备不能正常工作于井下的信号；当待测物联网设备井上信号强度小于等于井上信号强度阈值且待测物联网设备井上信噪比大于井上信噪比阈值时，状态输出模块输出该型号设备可以工作于井下但非优选设备的信号；当待测物联网设备井上信号强度大于井上信号强度阈值且待测物联网设备井上信噪比大于井上信噪比阈值时，状态输出模块输出该型号设备可以工作于井下且为优选设备的信号。
有益效果
本发明能完成不同型号设备井下正常工作时对应的井上通信信号强度阈值的定义，从而通过测定井上通信信号的强度就可以判定物联网设备是否可以安装于井下并正常通信。本发明不仅能够用作物联网井下设备的选型也可以通过本发明的应用提高阀井在线监测系统的上线率，使阀井在线监测系统的终端布置能够有的放矢，提高组网效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实现方式
参看图1，实现本发明的用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置由井上信号采集器1、通信监测器1、阈值定义器3、井下信号采集器4、差值计算器5和状态输出模块6组成。
实施例一
阈值定义
①由井上信号采集器1连接放在阀井井盖上方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，并记录待测物联网设备的设备型号和采集时刻，以及与采集时刻对应的通信信号强度和信噪比，生成具有时序的待测设备井上信号强度和信噪比序列；
②将同一型号的待测物联网设备使用支架安放在同一口阀井内并盖上井盖，成为安装于井盖下方的待测物联网设备；
③由井下信号采集器4连接放在阀井井盖下方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，并记录待测物联网设备的设备型号和采集时刻，以及与采集时刻对应的通信信号强度和信噪比，生成具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列；
④安放于井盖上方的待测物联网设备和安装于井盖下方的待测物联网设备均通过NB-IOT网络与中国电信的物联网云端通信，由通信监测器2连接中国电信的物联网云采集并记录安装于井盖下方的待测物联网设备的通信记录，当安装于井盖下方的待测物联网设备的通信记录显示通信失败时，通信监测器将通信失败的时刻发送给阈值定义器3，阈值定义器3查询具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列将通信失败的时刻对应的待测设备井下信号强度和信噪比记录为井下待定阈值，阈值定义器3对所有井下待定阈值按照从大到小的顺序取最大的百分之10的数据进行取均值计算，得到安装于井下的待测物联网设备的阈值，安装于井下的待测物联网设备的阈值包括井下信号强度阈值和井下信噪比阈值；
⑤由差值计算器5读取具有时序的待测设备井上信号强度和信噪比序列和具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列，对每一时刻的井上信号强度和井下信号强度计算差值生成具有时序的信号强度差值序列，对每一时刻的井上信噪比和井下信噪比计算差值生成具有时序的信噪比差值序列，差值计算器5对具有时序的信号强度差值序列进行所有信号强度差值取均值计算得到信号强度差值，差值计算器5对具有时序的信噪比差值序列进行所有信噪比差值取均值计算得到信噪比差值；
⑥由差值计算器5读取安装于井下的待测物联网设备的阈值中的井下信号强度阈值加上信号强度差值后得到井上信号强度阈值，由差值计算器5读取安装于井下的待测物联网设备的阈值中的井下信噪比阈值加上信噪比差值后得到井上信噪比阈值。
实施例二
井上测量物联网设备能否安装于井下
①由井上信号采集器1连接任意其他阀井放在阀井井盖上方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，生成待测物联网设备井上信号强度和待测物联网设备井上信噪比；
②由状态输出模块6读取待测物联网设备井上信号强度和待测物联网设备井上信噪比以及井上信号强度阈值和井上信噪比阈值；当待测物联网设备井上信噪比小于等于井上信噪比阈值时，状态输出模块6输出该型号设备不能正常工作于井下的信号；当待测物联网设备井上信号强度小于等于井上信号强度阈值且待测物联网设备井上信噪比大于井上信噪比阈值时，状态输出模块6输出该型号设备可以工作于井下但非优选设备的信号；当待测物联网设备井上信号强度大于井上信号强度阈值且待测物联网设备井上信噪比大于井上信噪比阈值时，状态输出模块6输出该型号设备可以工作于井下且为优选设备的信号。

Claims (1)

1.用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置，其特征在于由井上信号采集器、通信监测器、阈值定义器、井下信号采集器、差值计算器和状态输出模块组成；
本发明的实现步骤包括：
1）阈值定义
①由井上信号采集器连接放在阀井井盖上方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，并记录待测物联网设备的设备型号和采集时刻，以及与采集时刻对应的通信信号强度和信噪比，生成具有时序的待测设备井上信号强度和信噪比序列；
②将同一型号的待测物联网设备使用支架安放在同一口阀井内并盖上井盖，成为安装于井盖下方的待测物联网设备；
③由井下信号采集器连接放在阀井井盖下方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，并记录待测物联网设备的设备型号和采集时刻，以及与采集时刻对应的通信信号强度和信噪比，生成具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列；
④安放于井盖上方的待测物联网设备和安装于井盖下方的待测物联网设备均通过NB-IOT网络与中国电信的物联网云端通信，由通信监测器连接中国电信的物联网云采集并记录安装于井盖下方的待测物联网设备的通信记录，当安装于井盖下方的待测物联网设备的通信记录显示通信失败时，通信监测器将通信失败的时刻发送给阈值定义器，阈值定义器查询具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列将通信失败的时刻对应的待测设备井下信号强度和信噪比记录为井下待定阈值，阈值定义器对所有井下待定阈值按照从大到小的顺序取最大的百分之10的数据进行取均值计算，得到安装于井下的待测物联网设备的阈值，安装于井下的待测物联网设备的阈值包括井下信号强度阈值和井下信噪比阈值；
⑤ 由差值计算器读取具有时序的待测设备井上信号强度和信噪比序列和具有时序的待测设备井下信号强度和信噪比序列，对每一时刻的井上信号强度和井下信号强度计算差值生成具有时序的信号强度差值序列，对每一时刻的井上信噪比和井下信噪比计算差值生成具有时序的信噪比差值序列，差值计算器对具有时序的信号强度差值序列进行所有信号强度差值取均值计算得到信号强度差值，差值计算器对具有时序的信噪比差值序列进行所有信噪比差值取均值计算得到信噪比差值；
⑥由差值计算器读取安装于井下的待测物联网设备的阈值中的井下信号强度阈值加上信号强度差值后得到井上信号强度阈值，由差值计算器读取安装于井下的待测物联网设备的阈值中的井下信噪比阈值加上信噪比差值后得到井上信噪比阈值；
2）井上测量物联网设备能否安装于井下
①由井上信号采集器连接任意其他阀井放在阀井井盖上方的待测物联网设备，读取并采集待测物联网设备本身通信模组测量的通信信号强度和信噪比，生成待测物联网设备井上信号强度和待测物联网设备井上信噪比；
②由状态输出模块读取待测物联网设备井上信号强度和待测物联网设备井上信噪比以及井上信号强度阈值和井上信噪比阈值；当待测物联网设备井上信噪比小于等于井上信噪比阈值时，状态输出模块输出该型号设备不能正常工作于井下的信号；当待测物联网设备井上信号强度小于等于井上信号强度阈值且待测物联网设备井上信噪比大于井上信噪比阈值时，状态输出模块输出该型号设备可以工作于井下但非优选设备的信号；当待测物联网设备井上信号强度大于井上信号强度阈值且待测物联网设备井上信噪比大于井上信噪比阈值时，状态输出模块输出该型号设备可以工作于井下且为优选设备的信号。
CN202010309158.2A 2020-04-20 2020-04-20 用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置 Active CN111542084B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010309158.2A CN111542084B (zh) 2020-04-20 2020-04-20 用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010309158.2A CN111542084B (zh) 2020-04-20 2020-04-20 用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111542084A true CN111542084A (zh) 2020-08-14
CN111542084B CN111542084B (zh) 2023-03-17

Family

ID=71980089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010309158.2A Active CN111542084B (zh) 2020-04-20 2020-04-20 用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111542084B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104731074A (zh) * 2015-03-18 2015-06-24 安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司 一种基于矿井物联网技术的物探仪器远程控制系统及其控制方法
CN109285325A (zh) * 2018-11-29 2019-01-29 清华大学合肥公共安全研究院 基于信号强度变化的井盖开启状态报警系统、装置、方法
CN110134054A (zh) * 2019-05-24 2019-08-16 北京航星网讯技术股份有限公司 可燃气阀井测控装置
US20200064456A1 (en) * 2015-07-17 2020-02-27 Origin Wireless, Inc. Method, apparatus, and system for wireless proximity and presence monitoring
WO2020073284A1 (zh) * 2018-10-11 2020-04-16 华为技术有限公司 一种无线干扰检测方法及设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104731074A (zh) * 2015-03-18 2015-06-24 安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司 一种基于矿井物联网技术的物探仪器远程控制系统及其控制方法
US20200064456A1 (en) * 2015-07-17 2020-02-27 Origin Wireless, Inc. Method, apparatus, and system for wireless proximity and presence monitoring
WO2020073284A1 (zh) * 2018-10-11 2020-04-16 华为技术有限公司 一种无线干扰检测方法及设备
CN109285325A (zh) * 2018-11-29 2019-01-29 清华大学合肥公共安全研究院 基于信号强度变化的井盖开启状态报警系统、装置、方法
CN110134054A (zh) * 2019-05-24 2019-08-16 北京航星网讯技术股份有限公司 可燃气阀井测控装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111542084B (zh) 2023-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110943450B (zh) 一种基于物联网的台区自动拓扑线损分析方法
CN104753614B (zh) 一种用电信息采集系统故障的检测方法及装置
CN106603274B (zh) 一种基于多维通信数据的配电网故障定位方法
CN109063885A (zh) 一种变电站异常量测数据预测方法
CN103353717B (zh) 网络化综合智能插座及其实现方法
CN104392603B (zh) 一种现场用电信息采集设备智能诊断系统
CN106569165A (zh) 一种电子式电能表计量性能远程在线检测系统
CN115979350A (zh) 一种海洋监测设备数据采集系统
CN109584103A (zh) 一种电网故障快速反应和可靠决策支持系统
CN104793270A (zh) 一种综合气象观测网中设备运行状态的综合判定方法
CN111366889B (zh) 一种智能电表异常用电检测方法
CN117330864A (zh) 一种分支线路线损智能测量方法及装置
CN111542084B (zh) 用于在井上测量物联网设备井下信号正常的装置
CN201673591U (zh) 机械无线测温系统
CN105911978B (zh) 一种整车控制器的检测方法、装置及系统
CN117074864A (zh) 一种台区侧用电测试及线损检测方法、系统、设备及介质
CN112114229A (zh) 配电网故障定位方法、装置和系统
CN205103345U (zh) 环网柜的监测系统
CN107085147A (zh) 配网接地电阻在线监测系统
CN111541501B (zh) 支持用信号测试仪在井上测物联网设备井下信号正常的装置
CN111586727A (zh) 提高物联网终端联网成功率的装置
CN206096428U (zh) 用于智能电能表计量功能的自动测试系统
CN108919155A (zh) 一种电能质量监测装置在线监测和现场检定的通信方法
CN116319350A (zh) 一种电表量测数据与电力线通信的低压配网拓扑识别方法
CN114542997A (zh) 一种基于数字孪生的供水管网异常漏损探测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211224

Address after: 100070 No. 9, Gate 1, Building 13, Erli, Hanzhuangzi, Fengtai District, Beijing

Applicant after: Li Yan

Address before: 100190 Room 101, office building 7, Zhongguancun South 2nd Street, Haidian District, Beijing

Applicant before: BEIJING HANGXING NETWORKING CO.,LTD.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220602

Address after: 310052 No. 1186-1 Bin'an Road, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: HANGZHOU INNOVER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 100070 No. 9, Gate 1, Building 13, Erli, Hanzhuangzi, Fengtai District, Beijing

Applicant before: Li Yan

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant