CN111542084B - 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

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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。
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Citations (4)

* 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
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

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11035940B2 (en) * 2015-07-17 2021-06-15 Origin Wireless, Inc. Method, apparatus, and system for wireless proximity and presence monitoring

Patent Citations (4)

* 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
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

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