CN113532570A - 物联网水表用传输终端 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种物联网水表用传输终端,其包括外壳和NB‑IoT模块,还包括控制器、外置天线和用于供与物联网水表的数据输出端连接的数据传输线连接的数据端口;所述控制器与所述NB‑IoT模块、所述外置天线和所述数据端口均连接,用于接收数据端口传输的用水数据,并基于所述NB‑IoT模块,通过所述外置天线输出用水数据;所述外置天线用于提高物联网信号强度和物联网信号质量,所述外置天线还用于输出用水数据和接收控制指令,并将控制指令传输给所述控制器。本申请具有便于保证用水数据的正常传输的效果。
Description
技术领域
本申请涉及物联网智能水表的领域,尤其是涉及一种物联网水表用传输终端。
背景技术
随着经济的发展和科技的进步,机械水表基本弃之不用,取而代之的是物联网智能水表。其与机械水表的最大区别在于无需人工抄表,通过信息通信技术,物联网智能水表与对应的信息平台建立通信连接,定期读取表盘上的用水量,并将用水量数据发送至信息平台,实现自动抄表。
相关技术中有公布号为CN110207776A的专利,公开了一种基于NB-IoT的水表,其包括控制器、水计量传感器和NB-Iot模组;NB-Iot模组包括NB-Iot通信模块、通信选择开关和至少两个SIM卡模块。水计量传感器用于计量用户的用水数据;控制器用于将用水数据通过NB-Iot模组发送给对应的信息平台,实现自动抄表。
针对上述中的相关技术,发明人认为对于安装在农村或工程施工地点的物联网水表,物联网水表附近容易堆积有屏蔽或吸收物联网信号的物体,例如金属板,使物联网信号强度减弱,干扰了用水数据的正常传输。
发明内容
为了有助于保证用水数据的正常传输,本发明提供一种物联网水表用传输终端。
本申请提供的一种物联网水表用传输终端采用如下的技术方案:
一种物联网水表用传输终端,包括外壳和NB-IoT模块,还包括控制器、外置天线和用于供与物联网水表的数据输出端连接的数据传输线连接的数据端口;
所述控制器与所述NB-IoT模块、所述外置天线和所述数据端口均连接,用于接收数据端口传输的用水数据,并基于所述NB-IoT模块,通过所述外置天线输出用水数据;
所述外置天线用于提高物联网信号强度和物联网信号质量,所述外置天线还用于输出用水数据和接收控制指令,并将控制指令传输给所述控制器。
通过采用上述技术方案,传输终端上设置有数据端口,用于供与物联网水表的数据输出端连接的数据传输线连接。首先,传输终端通过数据端口获取物联网水表中的用水数据,而后通过控制器、外置天线和NB-IoT模块将用水数据输出,便于用水数据的信息化传输,无需人工抄表。其次,数据端口用于与数据传输线连接,即传输终端与数据传输线可拆卸连接,当物料网水表所处位置的物联网信号较差时,可以通过调整数据传输线的长度,将传输终端设置在距离物联网水表较远的位置,即物联网信号较好的位置。使传输终端与信息平台之间进行信息交互时,物联网信号不易被屏蔽或吸收,从而便于保证物联网水表与信息平台之间的良好通信,进而便于保证用水数据的正常传输。
此外,除了可以将传输终端设在在物联网信号较好的位置外,传输终端还包括用于提高物联网信号强度和物联网信号质量的外置天线,便于进一步提高传输终端与信息平台之间的通信环境良好度,即便于进一步提高物联网水表与信息平台之间的良好通信。
可选的,所述控制器连接有第一信号强度检测模块和指示灯;
所述第一信号强度检测模块用于检测物联网信号强度,生成信号强度数据;所述第一信号强度检测模块还用于将信号强度数据传输给控制器;
所述控制器用于在信号强度数据小于预设的第一信号强度阈值时,控制所述指示灯亮。
通过采用上述技术方案,第一信号强度检测模块实时检测传输终端侧的物联网信号强度,并生成信号强度数据。在信号强度数据小于第一信号强度阈值时,指示灯亮起。人们通过指示灯可以得知传输终端的物联网信号强度,从而便于在指示灯亮起时,促使人们对传输终端附近的环境进行整理,减少能够屏蔽或吸收物联网信号的物体,便于保证传输终端与信息平台之间的良好通信,从而便于保证用水数据能够准确和准时的传输给信息平台。
可选的,所述控制器连接有第二信号强度检测模块和声光报警器;
所述第二信号强度检测模块用于检测物联网信号强度,生成信号强度数据;所述第二信号强度检测模块还用于将信号强度数据传输给控制器;
所述控制器用于在信号强度数据小于预设的第二信号强度阈值时,控制所述声光报警器报警。
通过采用上述技术方案,第二信号强度检测模块实时检测传输终端侧的物联网信号强度,并生成信号强度数据。在信号强度数据小于第二信号强度阈值时,声光报警器报警。便于人们及时得知传输终端的物联网信号强度较弱的情况,从而便于促使人们对传输终端附近的环境进行整理,减少能够屏蔽或吸收物联网信号的物体,便于保证传输终端与信息平台之间的良好通信,从而便于保证用水数据能够准确和准时的传输给信息平台。
可选的,所述外壳的一侧设有安装座,所述外壳上安装有升降电缸,所述升降电缸的输出端与所述安装座连接;
所述控制器用于在信号强度数据小于预设的第三信号强度阈值时,控制所述升降电缸启动。
通过采用上述技术方案,在信号强度数据小于第三信号强度阈值时,控制器控制升降电缸启动。升降电缸启动后带动输出端移动,改变外壳与安装座之间的距离,即改变了NB-IoT模块和外置天线所处位置,便于传输终端自主寻找物联网信号强的位置,保证传输终端与信息平台之间的良好通信,即便于保证物联网水表与信息平台之间的良好通信。
可选的,所述外置天线与所述外壳转动设置;所述安装座上连接有转动弹性绳,所述转动弹性绳的另一端与所述外置天线连接。
通过采用上述技术方案,在外壳与安装座之间的距离增大时,转动弹性绳发生形变,长度增加,从而带动外置天线转动,改变外置天线的朝向,便于传输终端自主寻找物联网信号强的位置,保证传输终端与信息平台之间的良好通信,即便于保证物联网水表与信息平台之间的良好通信。
可选的,所述外壳的一侧设有固定座,所述外壳上安装有马达,所述马达的输出端连接有转动杆;所述固定座与所述转动杆的一端转动连接;
所述控制器用于在信号强度数据小于预设的第四信号强度阈值时,控制所述马达启动。
通过采用上述技术方案,在信号强度数据小于第四信号强度阈值时,控制器控制马达启动。马达带动转动杆转动,由于固定座的位置不变,因此转动杆带动外壳转动,改变外置天线的位置,便于传输终端自主寻找物联网信号强的位置,保证传输终端与信息平台之间的良好通信,即便于保证物联网水表与信息平台之间的良好通信。
可选的,所述外置天线与所述外壳转动设置;所述外壳上安装有转动电缸,所述转动电缸的输出端连接有用于带动所述外置天线转动的推动件;
所述控制器用于在信号强度数据小于预设的第四信号强度阈值时,控制所述转动电缸启动。
通过采用上述技术方案,马达启动的同时,转动电缸也启动。转动电缸启动后,带动推动件移动,推动件与外置天线接触,带动外置天线转动。使固定座与外壳之间的距离发生变化的同时,外置天线发生转动,改变外置天线的朝向,便于传输终端自主寻找物联网信号强的位置,保证传输终端与信息平台之间的良好通信,即便于保证物联网水表与信息平台之间的良好通信。
可选的,所述外壳中安装有用于为所述NB-IoT模块和所述控制器供电的电池。
通过采用上述技术方案,电池用于为NB-IoT模块和控制器供电,使传输终端无需外接电源,便于提高传输终端的使用灵活性。
综上所述,传输终端上设置有数据端口,用于供与物联网水表的数据输出端连接的数据传输线连接。首先,传输终端通过数据端口获取物联网水表中的用水数据,而后通过控制器、外置天线和NB-IoT模块将用水数据输出,便于用水数据的信息化传输,无需人工抄表。其次,数据端口用于与数据传输线连接,即传输终端与数据传输线可拆卸连接,当物料网水表所处位置的物联网信号较差时,可以通过调整数据传输线的长度,将传输终端设置在距离物联网水表较远的位置,即物联网信号较好的位置。使传输终端与信息平台之间进行信息交互时,物联网信号不易被屏蔽或吸收,从而便于保证物联网水表与信息平台之间的良好通信,进而便于保证用水数据的正常传输。
附图说明
图1是本申请实施例1的一种物联网水表用传输终端的结构框图。
图2是本申请实施例2的一种物联网水表用传输终端的结构框图。
图3是本申请实施例3的一种物联网水表用传输终端的整体结构示意图。
图4是本申请实施例4的一种物联网水表用传输终端的整体结构示意图。
图5是本申请实施例4的一种物联网水表用传输终端的剖视图。
附图标记说明:
1、外壳;11、NB-IoT模块;12、控制器;13、外置天线;14、数据端口;15、第一信号强度检测模块;16、指示灯;17、第二信号强度检测模块;18、声光报警器;19、电池;2、安装座;21、转动弹性绳;3、升降电缸;4、固定座;5、马达;51、转动杆;6、转动电缸;61、推动件。
具体实施方式
本申请实施例公开一种物联网水表用传输终端。
实施例1
参照图1,物联网水表用传输终端包括外壳1、NB-IoT模块11、控制器12、外置天线13、数据端口14、第一信号强度检测模块15、指示灯16和电池19。NB-IoT模块11、控制器12和第一信号强度检测模块15均安装在外壳1的内部;外置天线13与控制器12连接,并安装在外壳1的一侧;数据端口14安装在外壳1的一侧,并与控制器12连接;此外,控制器12与NB-IoT模块11连接。需要说明的是,NB-IoT模块11、外置天线13和数据端口14与控制器12的连接均为用于传输数据或信号的连接,连接方式包括网线连接、光纤连接和PCB板连接。NB-IoT模块11、控制器12、第一信号强度检测模块15、外置天线13和数据端口14与外壳1的安装关系均指机械连接关系。
数据端口14用于与数据传输线连接,数据传输线的一端用于与物联网水表的数据传输端连接,另一端用于与数据端口14连接。数据传输线指能够传输数据或信号的线缆,例如同轴电缆、双绞线或光纤。数据端口14可以是BNC连接头、RJ-45端口或RJ-11端口;控制器12可以是MCU、单片机、单片机或集成电路;NB-IoT模块11为设置有SIM卡的通讯模块;第一信号强度检测模块15采用信号强度检测程序或RSSI模块。
物联网水表将用水数据经过数据传输线传输给数据端口14,传输至数据端口14的用水数据被控制器12获取。控制器12用于在接收到用水数据后,基于NB-IoT模块11,通过外置天线13将用水数据输出给对应的信息平台。此外,由于外置天线13安装在外壳1的一侧,即安装在外壳1的外侧。因此外置天线13具有提高物联网信号强度和提高物联网信号质量的作用。需要说明的是,在本实施例中,物联网信号可以是GPRS、3G或4G。外置天线13还用于输出用水数据和接收控制指令。控制指令指信息平台传输的指令,例如上传数据指令和关闭阀门指令。外置天线13接收控制指令后将控制指令传输给控制器12,控制器12在接收到上传数据指令时,将用水数据通过外置天线13输出给信息平台;控制器12在接收到关闭阀门指令时,向物联网水表传输相应的指令,控制物联网水表中的阀门关闭。
第一信号强度检测模块15用于检测外置天线13与信息平台之间的物联网信号强度,并生成信号强度数据。第一信号强度检测模块15还用于将信号强度数据传输给控制器12,控制器12用于在信号强度数据小于预设的第一信号强度阈值时,控制指示灯16亮起。需要说明的是,第一信号强度阈值人为设定,且本实施例中所述的信号强度数据小于第一信号强度阈值时,代表第一信号强度阈值所代表的物联网信号强度强于信号强度数据,即信号强度数据的值越大代表物联网信号越强,物联网信号越强,越便于传输终端与信息平台之间的通信。
为了便于理解,例如,在信号强度为-75dBm~-85dBm时,代表信号强度为正常;在信号强度为-85dBm~-95dBm时,代表信号强度差;在信号强度小于-95dBm时,代表无信号。则可以将第一信号强度阈值设置为-90dBm,当信号强度数据小于-90dBm时,使控制器12控制指示灯16亮起。便于提醒相关负责人对传输终端所处环境进行处理,改变传输终端所在位置,或者移动传输终端附近具有物联网信号屏蔽或吸收能力的物体,保证传输终端与信息平台之间的物联网信号强度处于正常范围内。
控制器12还用于在信号强度数据大于或者等于第一信号强度阈值时,控制指示灯16熄灭。
参照图1,外壳1中安装有用于为NB-IoT模块11和控制器12供电的电池19,电池19采用蓄电池,可拆卸安装在外壳1中。需要说明的是,为了方便传输终端的使用,在传输终端中其他元件需要用电时,也可以通过电池19为其供电。例如第一信号强度检测模块15和指示灯16。不难理解,不同的用电元件所需电流类型和电压容易存在差异,因此在使用电池19为不同的元件供电时,可以根据元件的实际供电需求增设升降压电路和/或逆变电路。
实施例1的实施原理为:传输终端与物联网水表之间通过数据传输线连接,用水数据通过数据传输线从物联网水表传输至传输终端,而后被传输终端传输给信息平台。由于数据传输线具有一定长度,因此当物联网水表处在地下、井下或管道中等物联网信号较差的位置时,将传输终端安装在物联网信号较好的位置,便于保证物联网水表与信息平台之间的良好通信。
当传输终端所处环境中的物联网信号差时,控制器12控制指示灯16亮起,从而便于对相关负责人起到提示作用,使相关负责人对传输终端或传输终端附近具有干扰物联网信号的物体进行处理,使传输终端始终位于一个物联网信号较强的位置。
实施例2
参照图2,本实施例与实施例1的不同之处在于,控制器12连接有第二信号强度检测模块17和声光报警器18。第二信号强度检测模块17用于生成信号强度数据,并将信号强度数据传输给控制器12。控制器12用于在信号强度数据小于预设的第二信号强度阈值时,控制声光报警器18报警。其中,第二信号强度阈值的设置方式与第一信号强度阈值的设置方式相同,在本实施例中,第二信号强度阈值等于第一信号强度阈值。
实施例3
参照图1和图3,本实施例与实施例1的不同之处在于,外壳1的一侧设有安装座2,外壳1上安装有升降电缸3,升降电缸3的输出端与安装座2连接。安装座2用于固定传输终端,工作人员通过安装座2与其他固定物体的连接,实现传输终端的安装和固定;控制器12用于在信号强度数据小于预设的第三信号强度阈值时,控制升降电缸3启动。升降电缸3启动后,升降电缸3的输出端做伸展或收缩运动,从而改变外壳1与安装座2之间的距离。
需要说明的是,为了保证传输终端与信息平台之间物联网信号的良好度,在预设第三信号强度阈值时,可以使第三信号强度阈值与第一信号强度阈值相同;也可以使第三信号强度阈值大于第一信号强度阈值,即第三信号强度阈值代表的物联网信号强度强于第一信号强度阈值代表的物联网信号强度。指示灯16亮起时或亮起前,传输终端自动改变外壳1与安装座2之间的距离。而由于安装座2的位置不易发生变化,因此外壳1发生移动。在外壳1发生移动的过程中,容易使传输终端与信息平台之间的物联网信号强度增强。控制器12还用于在信号强度数据处于信号强度正常范围内时,控制指示灯16熄灭和升降电缸3制动。
参照图3,外置天线13通过轴承与外壳1转动设置;安装座2上连接有转动弹性绳21,转动弹性绳21采用皮筋。转动弹性绳21远离安装座2的一端与外置天线13连接,即转动弹性绳21捆绑在外置天线13上。当外壳1与安装座2之间的距离增大时,弹性绳拉动外置天线13转动,便于改变传输终端与信息平台之间的物联网信号强度。
实施例4
参照图4和图5,本实施例与实施例3的不同之处在于,外壳1的一侧设有固定座4,固定座4用于固定传输终端。外壳1上安装有马达5,马达5的输出端连接有转动杆51,转动杆51的一端与固定座4通过轴承转动连接。外置天线13与外壳1通过轴承转动设置,外壳1上安装有转动电缸6,转动电缸6的输出端连接有用于带动外置天线13转动推动件61。具体的,推动件61包括与转动电缸6的输出端连接的第一连接杆,第一连接杆远离转动电缸6输出端的一端连接有第二连接杆,第二连接杆的轴线方向与第一连接杆的轴线方向垂直;第二连接杆远离第一连接杆的一端连接有轴线方向与第一连接杆轴线方向平行的第三连接杆,第三连接杆的两端分别连接有第四连接杆和第五连接杆。第四连接杆和第五连接杆均与第二连接杆平行设置,外置天线13位于第四连接杆和第五连接杆之间。
参照图1和图4,控制器12用于在信号强度数据小于预设的第四信号强度阈值时,控制马达5和转动电缸6启动。马达5带动转动杆51转动,外壳1跟随转动杆51同步转动,使外置天线13的位置发生变化。与此同时,转动电缸6的输出端带动推动件61移动,推动件61与外置天线13接触,带动外置天线13转动。外置天线13的位置发生变化后,容易使传输终端与信号平台之间的物联网信号强度增强,保证传输终端与信号平台之间的良好通信。其中,第四信号强度阈值与第三信号强度阈值相同,且控制器12在信号强度数据处于信号强度正常范围内时,控制声光报警器18和转动电缸6制动。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种物联网水表用传输终端,包括外壳(1)和NB-IoT模块(11),其特征在于:还包括控制器(12)、外置天线(13)和用于供与物联网水表的数据输出端连接的数据传输线连接的数据端口(14);
所述控制器(12)与所述NB-IoT模块(11)、所述外置天线(13)和所述数据端口(14)均连接,用于接收数据端口传输的用水数据,并基于所述NB-IoT模块(11),通过所述外置天线(13)输出用水数据;
所述外置天线(13)用于提高物联网信号强度和物联网信号质量,所述外置天线(13)还用于输出用水数据和接收控制指令,并将控制指令传输给所述控制器(12)。
2.根据权利要求1所述的一种物联网水表用传输终端,其特征在于:所述控制器(12)连接有第一信号强度检测模块(15)和指示灯(16);
所述第一信号强度检测模块(15)用于检测物联网信号强度,生成信号强度数据;所述第一信号强度检测模块(15)还用于将信号强度数据传输给控制器(12);
所述控制器(12)用于在信号强度数据小于预设的第一信号强度阈值时,控制所述指示灯(16)亮。
3.根据权利要求1所述的一种物联网水表用传输终端,其特征在于:所述控制器(12)连接有第二信号强度检测模块(17)和声光报警器(18);
所述第二信号强度检测模块(17)用于检测物联网信号强度,生成信号强度数据;所述第二信号强度检测模块(17)还用于将信号强度数据传输给控制器(12);
所述控制器(12)用于在信号强度数据小于预设的第二信号强度阈值时,控制所述声光报警器报警(18)。
4.根据权利要求2或3所述的一种物联网水表用传输终端,其特征在于:所述外壳(1)的一侧设有安装座(2),所述外壳(1)上安装有升降电缸(3),所述升降电缸(3)的输出端与所述安装座(2)连接;
所述控制器(12)用于在信号强度数据小于预设的第三信号强度阈值时,控制所述升降电缸(3)启动。
5.根据权利要求4所述的一种物联网水表用传输终端,其特征在于:所述外置天线(13)与所述外壳(1)转动设置;所述安装座(2)上连接有转动弹性绳(21),所述转动弹性绳(21)的另一端与所述外置天线(13)连接。
6.根据权利要求2或3所述的一种物联网水表用传输终端,其特征在于:所述外壳(1)的一侧设有固定座(4),所述外壳(1)上安装有马达(5),所述马达(5)的输出端连接有转动杆(51);所述固定座(4)与所述转动杆(51)的一端转动连接;
所述控制器(12)用于在信号强度数据小于预设的第四信号强度阈值时,控制所述马达(5)启动。
7.根据权利要求6所述的一种物联网水表用传输终端,其特征在于:所述外置天线(13)与所述外壳(1)转动设置;所述外壳(1)上安装有转动电缸(6),所述转动电缸(6)的输出端连接有用于带动所述外置天线(13)转动的推动件(61);
所述控制器(13)用于在信号强度数据小于预设的第四信号强度阈值时,控制所述转动电缸(6)启动。
8.根据权利要求1所述的一种物联网水表用传输终端,其特征在于:所述外壳(1)中安装有用于为所述NB-IoT模块(11)和所述控制器(12)供电的电池(19)。
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