CN206504757U - 一种低工耗无线传感器监测地下管网系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低工耗无线传感器监测地下管网系统，该管网系统包括中继设备、网关，所述中继设备与网关通过2.4G无线收发模块信号连接，所述网关设有GPRS模块，网关通过GPRS模块信号连接远程服务器，所述中继设备设有2.4G无线收发模块，在管网的管道内，设置有与中继设备通过2.4G无线信号连接的传感器设备，该传感器设备内置有多种传感器模块，其内置有2.4G无线收发模块，多种传感器模块包括温度和湿度温湿度传感器、位移传感器、高压电缆电流传感器、可燃气体传感器、液位传感器。本实用新型能够检测管道中的温湿度、可燃气体的浓度、高压电缆的电流以及线缆移动。管道及线缆出现异常能够及时报警提示，预防重大事故发生以及方便故障检查。
Description
技术领域
本实用新型涉及地下管网监测领域，具体的说是涉及一种低工耗无线传感器监测地下管网系统。
背景技术
对地下管网监测预警与应急处置应用而言，监测节点必须明确自身位置才能详细说明“在什么区域发生了特定事件”，实现对管网状态信息以及突发灾害的定位和追踪。此外，了解监测节点位置信息还可提高路由效率，为网络提供命名空间，向部署者报告网络的覆盖质量，优化实现网络的负载均衡和网络拓扑的自配置。在地下管网无线监测系统中，监测节点的微型化和有限的电池供电能力使其在节点硬件的选择上受到了很大限制，低功耗是其最主要的设计目标。监测节点能量有限、可靠性差、节点数目较大、节点部署具有不确定性，以及成本、功耗、扩展性等问题的限制，再加上节点的通信能力、数据处理能力、存储能力有限，对定位算法和定位技术提出了较高的要求。
现有的管道检测设备大部都是用DC电源供电，安装复杂，而且监测信息也比较单一。
实用新型内容
针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种低工耗无线传感器监测地下管网系统。
为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：一种低工耗无线传感器监测地下管网系统，该管网系统包括中继设备、网关，所述中继设备与网关通过2.4G无线收发模块信号连接，所述网关设有GPRS模块，网关通过GPRS模块信号连接远程服务器，所述中继设备设有2.4G无线收发模块，在管网的管道内，设置有与中继设备通过2.4G无线信号连接的传感器设备，该传感器设备内置有多种传感器模块，其内置有2.4G无线收发模块，多种传感器模块包括：
温湿度传感器，用于检测管道内的温度和湿度；
位移传感器，用于检测管道内的线缆是否移动；
高压电缆电流传感器，用于检测高压电缆的电流；
可燃气体传感器，用于检测管道内的可燃气体浓度；
液位传感器，用于检测管道是否泡水；
所述中继设备中安装有温湿度传感器，该温湿度传感器用于检测管道外环境的温度和湿度。
进一步的，所述传感器设备由电池提供电源。
进一步的，所述传感器设备内设置有PCB板，在该PCB板上，设置有STM8L151主控芯片电路及与STM8L151主控芯片电路连接的2.4G无线收发电路、温湿度传感器电路、位移传感器电路、可燃气体传感器电路、液位传感器电路。
进一步的，在中继设备中，设置有PCB板，在该PCB板上，设置有第二STM8L151主控芯片电路及与第二STM8L151主控芯片电路连接的第二2.4G无线收发电路、GPRS模块电路、稳压电路。
进一步的，所述GPRS模块电路连接有SIM模块电路。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型是一种监测系统，能够检测管道中的温湿度、可燃气体的浓度、高压电缆的电流以及线缆移动。管道及线缆出现异常能够及时报警提示，预防重大事故发生以及方便故障检查。
附图说明
图1为本实用新型管网系统原理框图；
图2为本实用新型STM8L151主控芯片电路图；
图3为本实用新型2.4G无线收发电路图；
图4为本实用新型温湿度传感器电路图；
图5为本实用新型位移传感器电路图；
图6为本实用新型可燃气体传感器电路图；
图7为本实用新型液位传感器电路图；
图8为本实用新型第二STM8L151主控芯片电路图；
图9为本实用新型第二2.4G无线收发电路图；
图10为本实用新型GPRS模块电路与SIM模块电路连接电路图；
图11为本实用新型稳压电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参照附图1-11，本实用新型的一种低工耗无线传感器监测地下管网系统，该管网系统包括中继设备6、网关7，所述中继设备6与网关7通过2.4G无线收发模块信号连接，所述网关7设有GPRS模块，网关7通过GPRS模块信号连接远程服务器，所述中继设备6设有2.4G无线收发模块，在管网的管道内，设置有与中继设备6通过2.4G无线信号连接的传感器设备，该传感器设备内置有多种传感器模块，其内置有2.4G无线收发模块，多种传感器模块包括：
温湿度传感器1，用于检测管道内的温度和湿度；
位移传感器2，用于检测管道内的线缆是否移动；
高压电缆电流传感器3，用于检测高压电缆的电流；
可燃气体传感器4，用于检测管道内的可燃气体浓度；
液位传感器5，用于检测管道是否泡水；
所述中继设备6中安装有温湿度传感器，该温湿度传感器用于检测管道外环境的温度和湿度。
所述传感器设备由电池提供电源，使用电池供电，无需单独拉线供电，设备尺寸小，施工安装非常简单。
所述传感器设备内设置有PCB板，在该PCB板上，设置有STM8L151主控芯片电路101及与STM8L151主控芯片电路101连接的2.4G无线收发电路102、温湿度传感器电路103、位移传感器电路104、可燃气体传感器电路105、液位传感器电路106。
在中继设备6中，设置有PCB板，在该PCB板上，设置有第二STM8L151主控芯片电路201及与第二STM8L151主控芯片电路201连接的第二2.4G无线收发电路202、GPRS模块电路203、稳压电路205。
所述GPRS模块电路203连接有SIM模块电路204。
实施例1：
所述2.4G无线收发电路102与第二2.4G无线收发电路202中的芯片型号都为NRF24L01；
所述温湿度传感器电路103中的芯片型号为SHT20；
所述位移传感器电路104中的芯片型号为MPU9250；
所述可燃气体传感器电路105中的芯片型号为MC105；
所述液位传感器电路106中的芯片型号为ADATW05；
所述GPRS模块电路203中的芯片型号为MG2639；
所述稳压电路205中的芯片型号为MIC29302。
本实用新型低工耗无线传感器监测地下管网系统包括传感器设备、中继设备、网关设备，通过2.4G网络进行组网，从而达到设备工作稳定，检测覆盖范围广等特点。传感器设备包括温湿度传感器、位移传感器、高压电缆电流传感器、可燃气体传感器、液位传感器。传感器设备与中继设备通过2.4G网络连接，中继设备通过2.4G网络与网关设备连接，网关设备通过GPRS网络与远程服务器连接。
传感器设备：检测管道中的温度、湿度、可燃气体浓度、线缆移动、高压电缆电流、管道是否泡水。
中继设备：接收传感器设备数据并转发到网关设备，主要为延长传输距离，同时中继设备中装有温湿度传感器，用于检测环境的温湿度。
网关设备：网关设备中有GPRS模块，主要负责接中继设备的数据同时上传到远程服务器。
实施例2：
本实用新型管网系统的远程服务器可以连接移动终端，移动终端如智能手机，智能手机上设置有管网系统管理APP，通过APP查看管网监控情况，如有异常就会做出相应的警告提示，根据各个传感器设备上报数据可以知道地下管道中线缆工作情况以及线缆附近的环境情况。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种低工耗无线传感器监测地下管网系统，该管网系统包括中继设备(6)、网关(7)，所述中继设备(6)与网关(7)通过2.4G无线收发模块信号连接，所述网关(7)设有GPRS模块，网关(7)通过GPRS模块信号连接远程服务器，其特征在于：所述中继设备(6)设有2.4G无线收发模块，在管网的管道内，设置有与中继设备(6)通过2.4G无线信号连接的传感器设备，该传感器设备内置有多种传感器模块，其内置有2.4G无线收发模块，多种传感器模块包括：
温湿度传感器(1)，用于检测管道内的温度和湿度；
位移传感器(2)，用于检测管道内的线缆是否移动；
高压电缆电流传感器(3)，用于检测高压电缆的电流；
可燃气体传感器(4)，用于检测管道内的可燃气体浓度；
液位传感器(5)，用于检测管道是否泡水；
所述中继设备(6)中安装有温湿度传感器，该温湿度传感器用于检测管道外环境的温度和湿度。
2.根据权利要求1所述的一种低工耗无线传感器监测地下管网系统，其特征在于：所述传感器设备由电池提供电源。
3.根据权利要求1所述的一种低工耗无线传感器监测地下管网系统，其特征在于：所述传感器设备内设置有PCB板，在该PCB板上，设置有STM8L151主控芯片电路(101)及与STM8L151主控芯片电路(101)连接的2.4G无线收发电路(102)、温湿度传感器电路(103)、位移传感器电路(104)、可燃气体传感器电路(105)、液位传感器电路(106)。
4.根据权利要求1所述的一种低工耗无线传感器监测地下管网系统，其特征在于：在中继设备(6)中，设置有PCB板，在该PCB板上，设置有第二STM8L151主控芯片电路(201)及与第二STM8L151主控芯片电路(201)连接的第二2.4G无线收发电路(202)、GPRS模块电路(203)、稳压电路(205)。
5.根据权利要求4所述的一种低工耗无线传感器监测地下管网系统，其特征在于：所述GPRS模块电路(203)连接有SIM模块电路(204)。
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| CN109542171A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-29 | 盐城吉大智能终端产业研究院有限公司 | 一种多功能智能终端及其使用方法 |
| CN113050707A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-29 | 尹业兴 | 一种医疗仪器用水浸控制电路 |
| CN113567382A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-10-29 | 无锡市永安电子科技有限公司 | 一种管道内危险气体实时监测设备 |
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