CN111901413A - 基于图像处理和nbiot低功耗嵌入式智能井盖感知终端 - Google Patents

Abstract

本发明为基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端，包括摄像头、气体传感器、加速度传感器、光照传感器、环境传感器、MCU微控制单元、存储器以及电池；所述MCU微控制单元通过NBIOT信号传输给所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述电池、所述存储器传输定时采集数据指令和定时休眠指令，控制所述摄像头和传感器采集井下数据，通过MCU微控制单元对比上传数据进行异常报警，同时将上传数据进行自动上报。

Description

基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端

技术领域

本发明属于智能井盖领域，具体涉及基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端。

背景技术

随着国家加大对基础设施的投资，地下综合管廊设施不断增多，城市中热力、燃气、电力、通讯综合管廊地下设施日益增多，井盖数量也随之大量增长。现有的智能井盖的功能比较单一，设计范围多为井盖防盗或者检测地下环境指标，且智能井盖不间断的检测井下情况会耗费大量电能，对电池供电的智能井盖需要经常更换电池，耗费大量人力物力。目前未形成能定时查看井下环境，定时检测井下环境数据进行危险情况报警和耗电量低多功能为一体的智能井盖。

发明内容

本发明提供了基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端，以解决目前智能井盖功能单一，不能同时查看井下环境、检测井下数据进行预报警和智能井盖耗电量大的技术问题。

本发明具体的技术方案如下：

基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端，包括电路板，所述电路板上表面固定连接有线插端子，所述电路板上设置有摄像头、气体传感器、加速度传感器、光照传感器、环境传感器、MCU微控制单元、存储器以及电池；所述摄像头，通过所述线插端子插接在所述电路板上表面，所述摄像头上设置有闪光灯；所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述MCU微控制单元、所述存储器以及所述电池固定连接在所述电路板上表面；

所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述电池、所述存储器均与所述MCU微控制单元进行NBIOT物联网信号连接。

基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端的控制方法，该方法包括以下步骤：

所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网向所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器以及所述电池传输定时采集数据指令；

所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器以及所述电池通过NBIOT物联网获取指令采集数据，同时将采集的数据通过NBIOT物联网上传给MCU微控制单元；

所述MCU微控制单元将上传的数据与报警阈值进行对比，对异常数据进行报警，所述MCU微控制单元将上传的数据传送给所述存储器进行存储，并且将上传的数据通过NBIOT物联网自动上报给客户端；

所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网给所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器、所述电池传输定时休眠指令，所述MCU微控制单元、所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器、所述电池得到休眠指令后进入休眠状态。

本发明的实施例至少具有以下有益效果：

本发明包括“所述电路板上设置有摄像头、气体传感器、加速度传感器、光照传感器、环境传感器、MCU微控制单元、存储器以及电池；所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述电池、所述存储器与所述MCU微控制单元进行NBIOT物联网信号连接。”等技术方案，可通过所述摄像头定时采集井下环境照片，所述MCU微控制单元对比分析上传数据进行异常报警、所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网控制所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述电池以及所述存储器进行定时休眠，解决了智能井盖功能单一，不能同时查看井下环境、检测井下环境数据对危险情况进行预报警和智能井盖耗电量大的技术问题，达到智能井盖定时采集井下照片、对井下异常情况预报警和低功耗多功能一体化的技术效果。

附图说明

图1为基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端系统框图。

具体实施方式

本发明提供了基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端，包括电路板，所述电路板上表面设置有摄像头、气体传感器、加速度传感器、光照传感器、环境传感器、MCU微控制单元、存储器以及电池；所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述电池、所述存储器与所述MCU微控制单元进行NBIOT物联网信号连接。可通过所述摄像头采集井下照片，所述MCU微控制单元对比分析上传数据进行异常报警，所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网控制所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述电池以及所述存储器进行定时休眠，达到定时采集井下照片，对井下异常情况预报警和低功耗的技术效果。

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案进行详细叙述：

本发明为基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端，包括电路板，所述电路板上表面固定连接有线插端子，所述电路板上表面设置有摄像头、气体传感器、加速度传感器、光照传感器、环境传感器、MCU微控制单元、存储器以及电池。

所述摄像头，通过所述线插端子插接在所述线路板上表面，所述摄像头用于采集井下环境照片，所述摄像头上设置有闪光灯，所述闪光灯用于给所述摄像头拍照照明；所述气体传感器，固定连接于所述线路板上表面，所述气体传感器用于采集井下CO浓度、O₂浓度和CH₄浓度；所述环境传感器，固定连接在所述电路板上表面，所述环境传感器用于采集井下温度和湿度；所述光照传感器，固定连接在所述电路板上表面，所述光照传感器用于采集井下光照强度；所述加速度传感器，固定连接在所述电路板上表面，所述加速度传感器用于采集井盖开启角度；所述MCU微控制单元，固定连接在所述电路板上表面，所述MCU微控制单元用于给所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器和所述电池下达指令；所述存储器，固定连接在所述电路板上表面，所述存储器用于存储所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器和所述加速度传感器采集的数据；所述电池，固定连接在所述电路板上表面，所述电池用于给所述电路板供电；如图1所示，所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述电池、所述存储器与所述MCU微控制单元进行NBIOT物联网信号连接。

基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端的控制方法，该方法包括以下步骤：

所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网向所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器以及所述电池传输定时采集数据指令；

所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网给所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器、所述电池传输定时休眠指令，所述MCU微控制单元、所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器、所述电池得到休眠指令后进入休眠状态。

所述摄像头接收指令采集井下环境照片，所述摄像头将照片数据通过NBIOT物联网上传给MCU微控制单元；所述气体传感器接收指令采集井下CO浓度、O₂浓度和CH₄浓度，所述气体传感器将气体数据通过NBIOT物联网上传给MCU微控制单元；所述环境传感器接收指令采集井下温度和湿度，所述环境传感器通过NBIOT物联网将环境数据上传给MCU微控制单元；所述光照传感器接收指令采集井下光照强度，所述光照传感器通过NBIOT物联网将光照数据上传给MCU微控制单元；所述加速度传感器接收指令采集井盖开启角度，所述加速度传感器通过NBIOT物联网将角度数据上传给MCU微控制单元；所述电池接收指令采集电池电量数据，所述电池通过NBIOT物联网将电池电量数据上传给MCU微控制单元。

所述MCU微控制单元将上传的井下光照强度、井盖开启角度、井下温度、井下湿度、CO浓度、O₂浓度、CH₄浓度以及电池电量与与报警阈值进行对比，对异常数据进行报警，所述MCU微控制单元将上传的数据传送给所述存储器进行存储，同时将上传的数据和井下环境照片通过NBIOT物联网自动上报给客户端；

所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网给所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器、所述电池传输定时休眠指令，所述MCU微控制单元、所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器、所述电池接收休眠指令进入休眠状态，休眠功耗低至6.5uA，延长电池的使用寿命。

客户端根据所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网自动上报的井下光照强度、井盖开启角度、井下温度、井下湿度、CO浓度、O₂浓度、CH₄浓度和井下照片可检测井盖破损、井下温度湿度异常、有害气体超标、氧气过低、井盖被盗、电量过低、现场实景等问题。

本发明中，所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述MCU微控制单元、所述存储器以及所述电池在所述电路板上的位置不进行限定。

本发明中的前、后、左、右、上、下等词语只为描述结构的方便，并不形成对技术方案的限定。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端，其特征在于，包括，电路板，所述电路板上表面固定连接有线插端子，所述电路板上设置有摄像头、气体传感器、加速度传感器、光照传感器、环境传感器、MCU微控制单元、存储器以及电池；所述摄像头，通过所述线插端子插接在所述电路板上表面，所述摄像头上设置有闪光灯；所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述MCU微控制单元、所述存储器以及所述电池固定连接在所述电路板上表面；

所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述电池、所述存储器均与所述MCU微控制单元进行NBIOT物联网信号连接。

2.如权利要求1所述的基于图像处理和NBIOT低功耗嵌入式智能井盖感知终端的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网向所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器以及所述电池传输定时采集数据指令；

所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器以及所述电池通过NBIOT物联网获取指令采集数据，同时将采集的数据通过NBIOT物联网上传给MCU微控制单元；

所述MCU微控制单元将上传的数据与报警阈值进行对比，对异常数据进行报警，所述MCU微控制单元将上传的数据传送给所述存储器进行存储，并且将上传的数据通过NBIOT物联网自动上报给客户端；

所述MCU微控制单元通过NBIOT物联网给所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器、所述电池传输定时休眠指令，所述MCU微控制单元、所述摄像头、所述气体传感器、所述环境传感器、所述光照传感器、所述加速度传感器、所述存储器、所述电池得到休眠指令后进入休眠状态。

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