CN112202666B - 一种智能物联网关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网关技术领域，具体公开了一种智能物联网关，包括壳体、盖子和电路板组；电路板组固定在壳体内，盖子与壳体转动连接，盖子用于开启或闭合壳体；还包括：检测单元，用于采集盖子的开启信息；开启信息包括开启设备编号以及对应的开启时间；通信单元，用于从检测单元获取开启信息并发送至服务器；服务器，用于存储维护信息，维护信息包括维护设备编号以及对应的维护时间；服务器还用于获取开启信息，基于维护信息和开启信息判断当前是否为非法开启，如果是非法开启，生成报警信息。采用本发明的技术方案能够实时监控壳体的状态，避免内部电路板受损。

Description

一种智能物联网关

技术领域

本发明涉及网关技术领域，特别涉及一种智能物联网关。

背景技术

物联网系统中需要接入大量传感器，一个大型综合的物联网系统的感知层往往由许多个感知设备组成，同时可能部署有多种有线和无线通讯器模块，这些由感知设备和通讯器模块组成的数据采集单元就是物联网的前端节点，众多的物联网前端节点需要将信息统一传输到后台应用服务器，应用服务器通过数据中间件对采集的海量数据进行预先处理和规划，然后再导入到应用系统，从而实现物联网系统的服务功能。而来自众多物联网前端节点的数据信息不可能都直接接入到后台应用服务器，而是通过物联网网关这个通讯枢纽来统一调度传输任务和分配信道资源。

现有的物联网网关多是由众多的产品拼凑而成，包括防雷器、空气开关、光端机、交换机、电源适配器和插座等，这些产品集中放置于同一个壳体内。这样的物联网网关在公安、交通等规模化应用的领域中，由于网关数量多、分布广，需要维护来自各种品牌的产品数量众多，无疑会增加成本，提高维护的难度。为此，申请人打破拼凑式物联网网关的局限，将众多芯片集成于同一块电路板上以实现不同的功能；由于集成度高，出现故障时可以直接更换电路板，维护更方便。

但是，采用集成化的电路板之后，打开物联网关的壳体后电路板就直接暴露，与现有产品都有各自的外壳保护相比，更容易受到损坏，这就对物联网网关壳体的防护性能也提出了更高的要求。而且物联网网关在公安、交通等规模化应用的领域中，多安装在室外，无人监守，也无法实时知晓壳体是否被非法打开，也就无法知晓电路板是否直接暴露在外，难以保证电路板的安全。

为此，需要一种能够实时对壳体的状态进行监控的智能物联网关。

发明内容

本发明提供了一种智能物联网关，能够实时监控壳体的状态，避免内部电路板受损。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种智能物联网关，包括壳体、盖子和电路板组；电路板组固定在壳体内，盖子与壳体转动连接，盖子用于开启或闭合壳体；还包括：

检测单元，用于采集盖子的开启信息；开启信息包括开启设备编号以及对应的开启时间；

通信单元，用于从检测单元获取开启信息并发送至服务器；

服务器，用于存储维护信息，维护信息包括维护设备编号以及对应的维护时间；服务器还用于获取开启信息，基于维护信息和开启信息判断当前是否为非法开启，如果是非法开启，生成报警信息。

基础方案原理及有益效果如下：

本方案中，通过设置检测单元，在盖子被开启时，可以及时检查，并通过通信单元将开启信息发送至服务器。由于盖子被开启可能是工作人员正常的检修和维护，也可能是未经许可的非法开启；服务器基于维护信息和开启信息的比对能准确判断当前是否为非法开启，在非法开启时，生成报警信息，能够便于工作人员及时知晓，以便对非法开启的智能物联网关进行查看。

进一步，所述服务器在开启设备编号与维护设备编号匹配，且开启时间与维护时间不匹配时判断为非法开启；在开启设备编号与维护设备编号匹配，且开启时间与维护时间匹配时判断为正常开启；服务器还用于在正常开启后，计算开启总时长，当开启总时长大于阈值时，服务器生成报警信息。

工作人员对智能物联网关的维护花费的时间通常在一个范围内；也就是正常开启时，盖子的开启总时长也在一个范围内，如果开启总时长大于阈值，可能是工作人员在维护完毕后忘记关闭盖子；或者没有将盖子关闭严实，待工作人员离开后，盖子又自然打开了。本优选方案中，当开启总时长大于阈值时，服务器生成报警信息，可以提醒工作人员，以便工作人员前往查看。

进一步，还包括隔板、接线端口和若干连接柱；电路板组包括第一电路板、第二电路板、第三电路板；

壳体为前部敞开的矩形盒；隔板的两端分别与壳体的侧壁固定连接，隔板将壳体分隔为电子舱和接线舱；第一电路板固定在电子舱，第二电路板和第三电路板位于第一电路板的正前方；连接柱的后端与第一电路板固定连接，连接柱的前端与第二电路板或第三电路板固定连接；接线舱开有圆形孔；隔板上开有若干通孔，接线端口固定在通孔内，接线端口与第一电路板信号连接。

优选方案中，通过隔板分隔电子舱和接线舱，能对电子舱起到更好的防护作用。接入线缆时，将线缆从圆形孔穿入接线舱内，线缆多出的部分也可以卷起放置于接线舱内；然后将线缆的端子插入接线端口内。

防水防尘等防护效果与散热效果存在一定的矛盾，因为防护效果好必然密封性好，外壳内与壳体外的空气对流就少或者没有对流，因此对流进行散热的效果就比较弱。本优选方案中，通过将传统的一整块电路板，分为第一电路板、第二电路板、第三电路板，而且将第一电路板与第二电路板、第三电路板之间隔开，避免热量的聚集，同时增大与空气接触面积便于进行散热。

进一步，还包括两组排针；一组排针后端与第一电路板固定连接，前端与第二电路板固定连接；另一组排针后端与第一电路板固定连接，前端与第三电路板固定连接。

通过排针实现第一电路板、第二电路板和第三电路板之间的数据传递。

进一步，所述圆形孔内壁开有螺纹，还包括圆形盖，圆形盖与圆形孔螺纹连接。

在圆形孔没有穿入线缆时，用圆形盖进行密封，起到防护作用。

进一步，所述盖子包括电子舱盖和接线舱盖，电子舱盖用于开启或闭合电子舱，接线舱盖用于开启或闭合接线舱；电子舱盖的外表面一体成型有若干鳍片。

智能物联网关在实际使用时，在接线舱内接入线缆的频率远高于在电子舱内检修的频率。通过采用双盖的设计，新接或者更换线缆时，只需要打开接线舱，不用打开电子舱；能有效避免电子舱频繁与外界接触，降低灰尘，潮湿空气进入的概率。通过鳍片，能增大电子舱盖与空气的接触面积，提高散热效果。

进一步，所述检测单元用于采集电子舱盖的开启信息。

由于智能物联网关设置较多，如果同时对电子舱盖和接线舱盖进行监控，采集开启信息，数据量过大。接线舱盖的开启与否不影响电路板组，故本优选方案中，只采集电子舱盖的开启信息，减少数据量。

进一步，所述圆形孔开在接线舱的后侧壁，接线舱后侧壁开有弧形的导向槽，导向槽的一端连接圆形孔。

通过设置导向槽，可以对接入接线舱内部的线缆起到导向的作用，有助于接线舱内部保持整洁，避免线缆相互缠绕。

进一步，还包括第一防水透气阀，壳体的后部开有第一透气孔，第一透气孔位于第一电路板的正后方，第一防水透气阀固定在第一透气孔上。

通过设置透气阀，有助于壳体内外的空气流动，便于散热，而且，还能起到防水的作用。

进一步，所述第一透气孔的数量为两个，分别位于第一电路板的正后方的左侧和右侧。

智能物联网网关在公安、交通等场景的应用中，通常壳体是固定在路灯、电线杆、交通灯柱等圆柱体上，壳体的背部与圆柱体接触，如果第一透气孔设置在中部，容易被圆柱体遮挡，起不到透气的作用，分别位于第一电路板的正后方的左侧和右侧，能避免被圆柱体遮挡。

附图说明

图1为一种智能物联网关实施例一未安装盖子、第二电路板和第三电路板的正视图；

图2为一种智能物联网关实施例一未安装盖子的正视图；

图3为一种智能物联网关实施例一盖子关闭后的正视图；

图4为一种智能物联网关实施例一的逻辑框图；

图5为一种智能物联网关实施例二的后视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：壳体1、变压组件2、第一电路板3、隔板4、连接柱5、圆形孔6、第二电路板7、第三电路板8、导向槽9、电子舱盖10、接线舱盖11、鳍片12、第一防水透气阀13。

实施例一

本实施例的一种智能物联网关，包括壳体1、盖子和电路板组，还包括隔板4、接线端口、变压组件2和若干连接柱5。电路板组包括第一电路板3、第二电路板7和第三电路板8。

如图1所示，壳体1为前部敞开的矩形盒；隔板4水平设置，隔板4的两端分别通过螺钉与壳体1的侧壁固定连接，隔板4将壳体1分隔为电子舱和接线舱。本实施例中隔板4为金属材质，壳体1为塑料材质。

变压组件2通过螺钉固定在电子舱的上部，第一电路板3通过螺钉固定在电子舱的下部；变压组件2与第一电路板3之间电连接；本实施例中，通过导线连接。本实施例中，变压组件2具体固定在电子舱上部靠右的位置，将电子舱上部靠左的位置预留出来，便于后续扩展，安装新组件。

如图2所示，第二电路板7和第三电路板8位于第一电路板3的正前方。本实施例中，连接柱5的数量为六个，其中三个位于第一电路板3靠左的位置，另外三个位于第一电路板3靠右的位置。连接柱5的前端和后端均开有螺纹孔，连接柱5的后端通过螺丝与第一电路板3固定连接，连接柱5的前端通过螺丝与第二电路板7或第三电路板8固定连接。

还包括两组排针，一组排针后端与第一电路板3焊接，前端与第二电路板7焊接；另一组排针后端与第一电路板3焊接，前端与第三电路板8焊接；通过排针实现第一电路板3与第二电路板7，第一电路板3与第三电路板8之间的数据传递。

接线舱的后侧壁开有圆形孔6；圆形孔6内壁开有螺纹，还包括圆形盖，圆形盖与圆形孔6螺纹连接；接线舱后侧壁开有弧形的导向槽9，导向槽9的一端连接圆形孔6。本其他实施例中，接线舱的底面也可以开圆形孔6，增加接线的方向。

隔板4上纵向开有若干通孔，接线端口固定在通孔内，接线端口与第一电路板3信号连接；本实施例中，接线端口包括针脚，针脚焊接在第一电路板3上；通孔的数量根据实际需要的接线端口而定，本实施例中为3个。

如图3所示，盖子与壳体1转动连接，盖子用于开启或闭合壳体1。具体的，盖子包括电子舱盖10和接线舱盖11，电子舱盖10用于开启或闭合电子舱，接线舱盖11用于开启或闭合接线舱；电子舱盖10的外表面一体成型有若干鳍片12。电子舱盖10和接线舱盖11均通过铰链与壳体1转动连接，此为现有技术，这里不再赘述。

如图4所示，还包括检测单元、通信单元和服务器。

检测单元用于采集电子舱盖10的开启信息；开启信息包括开启设备编号以及对应的开启时间；通信单元用于从检测单元获取开启信息并发送至服务器；服务器用于存储维护信息，维护信息包括维护设备编号以及对应的维护时间；服务器还用于获取开启信息，基于维护信息和开启信息判断当前是否为非法开启；具体的，服务器在开启设备编号与维护设备编号匹配，且开启时间与维护时间不匹配时判断为非法开启；在开启设备编号与维护设备编号匹配，且开启时间与维护时间匹配时判断为正常开启；如果是非法开启，生成报警信息。服务器还用于在正常开启后，计算开启总时长，当开启总时长大于阈值时，服务器生成报警信息。本实施中，阈值为1-5小时。本实施例中，电子舱盖10的开启状态的检测，可采用光电传感器、接近开关等现有技术。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例中，如图5所示，还包括第一防水透气阀13，壳体1的后部开有第一透气孔，本实施例中，第一透气孔和第一防水透气阀13的数量均为两个，第一透气孔分别位于第一电路板3的正后方的左侧和右侧，第一防水透气阀13粘接在第一透气孔上。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例中，还包括两个第二防水透气阀，接线舱的底面开有两个第二透气孔，第二防水透气阀粘接第二透气孔上。

实施例四

本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施中还包括验证单元，验证单元包括第一麦克风、第二麦克风、电铃和控制器。

第一麦克风固定在壳体1外，用于采集壳体1外的声音信息，第二麦克风固定在壳体1内，用于采集壳体1内的声息信息，电铃固定在壳体1内，控制器用于控制电铃的启闭。

通信单元还用于将壳体1外的声音信息和壳体1内的声音信息发送至服务器，服务器还用于在非法开启时，基于壳体1外的声音信息和壳体1内的声音信息进行对比验证，判断非法开启是否准确。由于电子舱盖10开启后，外界声音更容易进入到壳体1内，壳体1内的声音信息更接近于壳体1外的声音信息，通过分析壳体1外的声音信息和壳体1内的声音信息的相似程度，便能验证电子舱盖10是否真正开启还是检测单元出现误报。

服务器还用于在电子舱盖10关闭时，每隔第一预设时间通过通信单元向控制器发送验证指令，控制器用于接收到验证指令后，控制电铃启动。第一预设时间为1-7天。

通信单元还用于将电铃启动第二预设时间后，壳体1外的声音信息和壳体1内的声音信息发送至服务器。第二预设时间为1-3s。通过让电铃运行一段时间，让电铃将附着的灰尘抖掉，保持声音的一致性。

服务器还用于对电铃启动第二预设时间后，壳体1外的声音信息和壳体1内的声音信息进行分析：

当壳体1内的声音信息大于壳体1外的声音信息，且差值大于或等于阈值时，判断为电子舱盖10正常关闭。此时由于电子舱盖10正常关闭，起到了很好的隔音效果。

当壳体1内的声音信息大于壳体1外的声音信息，且差值小于阈值时，判断为电子舱盖10关闭不严实或第一麦克风积灰。可能是电子舱盖10关闭不严实导致的漏音，或者第一麦克风积灰太多导致的收音效果变差。

当壳体1内的声音信息小于壳体1外的声音信息时，判断为第一麦克风故障。因为正常情况下，由于第一麦克风更靠近电铃，壳体1内的声音信息必然大于壳体1外的声音信息。

通过验证单元的双重验证，能保证对电子舱盖10开启和关闭信息采集的准确性。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种智能物联网关，包括壳体、盖子和电路板组；电路板组固定在壳体内，盖子与壳体转动连接，盖子用于开启或闭合壳体；其特征在于，还包括：

检测单元，用于采集盖子的开启信息；开启信息包括开启设备编号以及对应的开启时间；

通信单元，用于从检测单元获取开启信息并发送至服务器；

服务器，用于存储维护信息，维护信息包括维护设备编号以及对应的维护时间；服务器还用于获取开启信息，基于维护信息和开启信息判断当前是否为非法开启，如果是非法开启，生成报警信息；

还包括验证单元，验证单元包括第一麦克风、第二麦克风、电铃和控制器；

第一麦克风固定在壳体外，用于采集壳体外的声音信息，第二麦克风固定在壳体内，用于采集壳体内的声音信息，电铃固定在壳体内，控制器用于控制电铃的启闭；

通信单元还用于将壳体外的声音信息和壳体内的声音信息发送至服务器，服务器还用于在非法开启时，基于壳体外的声音信息和壳体内的声音信息进行对比验证，判断非法开启是否准确；

服务器还用于在电子舱盖关闭时，每隔第一预设时间通过通信单元向控制器发送验证指令，控制器用于接收到验证指令后，控制电铃启动；

通信单元还用于将电铃启动第二预设时间后，壳体外的声音信息和壳体内的声音信息发送至服务器；

服务器还用于对电铃启动第二预设时间后，壳体外的声音信息和壳体内的声音信息进行分析：当壳体内的声音信息大于壳体外的声音信息，且差值大于或等于阈值时，判断为电子舱盖正常关闭；当壳体内的声音信息大于壳体外的声音信息，且差值小于阈值时，判断为电子舱盖关闭不严实或第一麦克风积灰；当壳体内的声音信息小于壳体外的声音信息时，判断为第一麦克风故障。

2.根据权利要求1所述的智能物联网关，其特征在于：所述服务器在开启设备编号与维护设备编号匹配，且开启时间与维护时间不匹配时判断为非法开启；在开启设备编号与维护设备编号匹配，且开启时间与维护时间匹配时判断为正常开启；服务器还用于在正常开启后，计算开启总时长，当开启总时长大于阈值时，服务器生成报警信息。

3.根据权利要求2所述的智能物联网关，其特征在于：还包括隔板、接线端口和若干连接柱；电路板组包括第一电路板、第二电路板、第三电路板；

壳体为前部敞开的矩形盒；隔板的两端分别与壳体的侧壁固定连接，隔板将壳体分隔为电子舱和接线舱；第一电路板固定在电子舱，第二电路板和第三电路板位于第一电路板的正前方；连接柱的后端与第一电路板固定连接，连接柱的前端与第二电路板或第三电路板固定连接；接线舱开有圆形孔；隔板上开有若干通孔，接线端口固定在通孔内，接线端口与第一电路板信号连接。

4.根据权利要求3所述的智能物联网关，其特征在于：还包括两组排针；一组排针后端与第一电路板固定连接，前端与第二电路板固定连接；另一组排针后端与第一电路板固定连接，前端与第三电路板固定连接。

5.根据权利要求4所述的智能物联网关，其特征在于：所述圆形孔内壁开有螺纹，还包括圆形盖，圆形盖与圆形孔螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的智能物联网关，其特征在于：所述盖子包括电子舱盖和接线舱盖，电子舱盖用于开启或闭合电子舱，接线舱盖用于开启或闭合接线舱；电子舱盖的外表面一体成型有若干鳍片。

7.根据权利要求6所述的智能物联网关，其特征在于：所述检测单元用于采集电子舱盖的开启信息。

8.根据权利要求7所述的智能物联网关，其特征在于：所述圆形孔开在接线舱的后侧壁，接线舱后侧壁开有弧形的导向槽，导向槽的一端连接圆形孔。

9.根据权利要求8所述的智能物联网关，其特征在于：还包括第一防水透气阀，壳体的后部开有第一透气孔，第一透气孔位于第一电路板的正后方，第一防水透气阀固定在第一透气孔上。

10.根据权利要求9所述的智能物联网关，其特征在于：所述第一透气孔的数量为两个，分别位于第一电路板的正后方的左侧和右侧。

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