CN209264077U - 一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于NB‑IoT模块的流量仪表监控系统，包括流量计量终端、NB‑IoT通信组件、服务器和上位机，所述流量计量终端和NB‑IoT通信组件安装于所述水表内，所述流量计量终端通过所述NB‑IoT通信组件与所述服务器通信连接，所述服务器与所述上位机通信连接，所述流量计量终端包括流体计量组件、电源和处理器，所述流体计量组件包括多媒体数据采集器，所述NB‑IoT通信组件包括编码器、解码器、调制器和解调器，所述上位机安装有监控器，以对数据进行显示以及输入控制指令，从而将水表的数据实时可靠地传送到服务器，有效提高流量仪表监控装置的智能化程度。
Description
技术领域
本实用新型属于智能水表监控技术领域，尤其是涉及一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统。
背景技术
随着智慧城市、大数据时代的来临，无线通信将实现万物连接，预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。目前已经出现了大量的物物连接现象，然而这些连接大多通过蓝牙、Wi-Fi等短距离通信技术实现，而非运营商移动网络。为了满足不同物联网的业务需求，根据物联网业务特征和移动通信网络特点，3GPP根据窄带业务应用场景开展了增强移动通信网络功能的技术研究，以适应蓬勃发展的物联网业务需求。基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。移动通信正在从人和人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联是必然趋势。NB-IoT作为一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术，聚焦于低功耗、广覆盖的物联网市场，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。
目前，在智慧城市的发展过程中对水表的抄表方式也提出了新的要求，例如需要更高的数据可靠性、实时性和高效准确的抄表效率等。但是，现有的远程抄表系统大多基于传统的无线通信技术(例如2G、3G或4G)连接互联网后再与服务器通信连接，实现远程阀门控制、用水状态监测、远程充值、数据分析以及异常报警等功能。但是由于传统的无线通信技术功耗较大，存在受网络覆盖的影响而致使传输距离较近、数据传输的可靠性低以及数据的传输速率较慢等缺陷，阻碍了智慧城市的发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，能够通过NB-IoT通信组件将水表采集的数据实时、可靠地传送到服务器，有效提高流量仪表监控装置的智能化程度。
本实用新型实施例提供的一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，应用于水表，所述流量仪表监控系统包括流量计量终端、NB-IoT通信组件、服务器和上位机，所述流量计量终端和NB-IoT通信组件安装于所述水表内，所述流量计量终端通过所述NB-IoT通信组件与所述服务器通信连接，以实现所述处理器和服务器的数据通信，所述服务器与所述上位机通信连接，以进行数据交互，其中，所述流量计量终端包括流体计量组件、电源和处理器，所述流体计量组件和电源分别与所述处理器电连接，所述流体计量组件包括多媒体数据采集器，所述NB-IoT通信组件包括编码器、解码器、调制器和解调器，所述编码器与所述调制器连接，所述调制器与所述处理器连接，所述解码器与所述解调器连接，所述解调器与所述处理器连接，所述上位机安装有监控器，以对数据进行显示以及输入控制指令。
进一步地，所述流量计量终端还包括与所述处理器连接的控制阀门，所述控制阀门设置于水管处，用于在所述上位机的控制下切断或连通所述水表和所述水管。
进一步地，所述流量仪表监控系统还包括设置于所述电源和所述处理器之间的稳压电路，所述稳压电路包括变压器、整流桥、第一滤波电容、第二滤波电容和稳压芯片，其中，所述变压器的初级线圈与所述电源连接，所述变压器的次级线圈与所述整流桥的输入端连接，所述第一滤波电容和所述第二滤波电容并联后的一端分别与所述整流桥的输出端和稳压芯片的输入端连接、另一端接地，所述稳压芯片的输出端与所述处理器连接。
进一步地，所述流量仪表监控系统还包括设置于所述稳压电路和所述处理器之间的电源滤波电路，所述电源滤波电路包括滤波电感和多个并联的滤波电容，所述滤波电感与并联后的滤波电容串联。
进一步地，所述流量仪表监控系统还包括数据存储器，所述数据存储器与所述处理器电连接且安装于所述水表内。
进一步地，所述流量仪表监控系统还包括与外部电源连接的电容储能器，所述电容储能器与所述处理器电连接，以作为备用电源。
进一步地，所述电容储能器和所述外部电源之间还连接有用于消除外部电源中干扰信号的隔离供电元件。
进一步地，所述监控器包括对数据进行显示的显示部和输入控制指令的指令输入部，所述显示部和指令输入部分别与所述处理器连接。
综上所述，本实用新型将流量计量终端和NB-IoT通信组件安装于所述水表内，所述流量计量终端通过所述NB-IoT通信组件与所述服务器通信连接，以实现所述处理器和服务器的数据通信，所述服务器与所述上位机通信连接，以进行数据交互。所述流量计量终端包括流体计量组件、电源和处理器，所述流体计量组件和电源分别与所述处理器电连接，所述流体计量组件包括多媒体数据采集器，所述NB-IoT通信组件包括编码器、解码器、调制器和解调器，所述编码器与所述调制器连接，所述调制器与所述处理器连接，所述解码器与所述解调器连接，所述解调器与所述处理器连接，所述上位机安装有监控器，以对数据进行显示以及输入控制指令，从而能够通过NB-IoT通信组件将水表的数据实时可靠地传送到服务器，有效提高流量仪表监控装置的智能化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应该看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统的功能模块框图。
图2是本实用新型实施例提供的一种应用于图1中的NB-IoT通信组件的原理组成框图。
图标：
流量仪表监控系统100； 流量计量终端101； NB-IoT通信组件102； 服务器103；
上位机104； 流体计量组件105； 电源106； 处理器107； 编码器1021；
解码器1022； 调制器1023； 解调器1024。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统100可应用于水表。所述流量仪表监控系统100包括流量计量终端101、NB-IoT通信组件102、服务器103和上位机104。其中，所述流量计量终端101和NB-IoT通信组件102安装于所述水表内。所述流量计量终端101通过所述NB-IoT通信组件102与所述服务器103通信连接，以实现所述处理器107和服务器103的数据通信。所述服务器103与所述上位机104通信连接，以进行数据交互。所述服务器103可以为数据库服务器，所述上位机104可以为台式电脑、平板电脑等。
本实施例中，所述流量计量终端101包括流体计量组件105、电源106和处理器107，所述流体计量组件105和电源106分别与所述处理器107电连接。所述流体计量组件105包括多媒体数据采集器，用于对多媒体数据进行采集并发送给所述流量计量终端101。另外，所述NB-IoT通信组件102包括编码器1021、解码器1022、调制器1023和解调器1024，所述编码器1021与所述调制器1023连接，所述调制器1023与所述处理器107连接，所述解码器1022与所述解调器1024连接，所述解调器1024与所述处理器107连接。实施时，所述编码器1021用于对采集的多媒体数据进行编码，所述调制器1023用于对编码后的多媒体数据进行调制。所述解调器1024用于对接收到的多媒体数据进行解码，所述解调器1024用于对解码后的多媒体进行解调。
所述上位机104安装有监控器，以对数据进行显示以及输入控制指令。优选地，所述监控器包括对数据进行显示的显示部和输入控制指令的指令输入部，所述显示部和指令输入部分别与所述处理器107连接。
进一步地，所述流量计量终端101还包括与所述处理器107连接的控制阀门，所述控制阀门设置于水管处，用于在所述上位机104的控制下切断或连通所述水表和所述水管。
为了保证所述流量仪表监控系统100的稳定工作，所述流量仪表监控系统100还包括设置于所述电源106和所述处理器107之间的稳压电路，所述稳压电路包括变压器、整流桥、第一滤波电容、第二滤波电容和稳压芯片。其中，所述变压器的初级线圈与所述电源106连接，所述变压器的次级线圈与所述整流桥的输入端连接，所述第一滤波电容和所述第二滤波电容并联后的一端分别与所述整流桥的输出端和稳压芯片的输入端连接、另一端接地，所述稳压芯片的输出端与所述处理器107连接。
本实施例中，所述流量仪表监控系统100还包括设置于所述稳压电路和所述处理器107之间的电源滤波电路，所述电源滤波电路包括滤波电感和多个并联的滤波电容，所述滤波电感与并联后的滤波电容串联。其中，所述滤波电容的电容值相等或为等比例关系。
进一步地，所述流量仪表监控系统100还包括数据存储器，所述数据存储器与所述处理器107电连接且安装于所述水表内。为了保证在突然断电情况下所述流量仪表监控系统100的正常工作，所述流量仪表监控系统100还包括与外部电源连接的电容储能器，所述电容储能器与所述处理器107电连接，以作为备用电源。其中，所述数据存储器可以为电可擦除存储器。
另外，为了防止外部电源的干扰信号对所述处理器107的工作造成影响，所述电容储能器和所述外部电源之间还连接有用于消除外部电源中干扰信号的隔离供电元件。
综上所述，本实用新型将流量计量终端101和NB-IoT通信组件102安装于所述水表内，所述流量计量终端101通过所述NB-IoT通信组件102与所述服务器103通信连接，以实现所述处理器107和服务器103的数据通信，所述服务器103与所述上位机104通信连接，以进行数据交互。所述流量计量终端101包括流体计量组件105、电源106和处理器107，所述流体计量组件105和电源106分别与所述处理器107电连接，所述流体计量组件105包括多媒体数据采集器，所述NB-IoT通信组件102包括编码器1021、解码器1022、调制器1023和解调器1024，所述编码器1021与所述调制器1023连接，所述调制器1023与所述处理器107连接，所述解码器1022与所述解调器1024连接，所述解调器1024与所述处理器107连接，所述上位机104安装有监控器，以对数据进行显示以及输入控制指令，从而能够通过NB-IoT通信组件102将水表的数据实时可靠地传送到服务器103，有效提高流量仪表监控装置的智能化程度。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，应用于水表，其特征在于，所述流量仪表监控系统包括流量计量终端、NB-IoT通信组件、服务器和上位机，所述流量计量终端和NB-IoT通信组件安装于所述水表内，所述流量计量终端通过所述NB-IoT通信组件与所述服务器通信连接，所述服务器与所述上位机通信连接，以进行数据交互，其中，所述流量计量终端包括流体计量组件、电源和处理器，所述流体计量组件和电源分别与所述处理器电连接，所述流体计量组件包括多媒体数据采集器，所述NB-IoT通信组件包括编码器、解码器、调制器和解调器，所述编码器与所述调制器连接，所述调制器与所述处理器连接，所述解码器与所述解调器连接，所述解调器与所述处理器连接，所述上位机安装有监控器，以对数据进行显示以及输入控制指令。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，其特征在于，所述流量计量终端还包括与所述处理器连接的控制阀门，所述控制阀门设置于水管处，用于在所述上位机的控制下切断或连通所述水表和所述水管。
3.根据权利要求1所述的基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，其特征在于，所述流量仪表监控系统还包括设置于所述电源和所述处理器之间的稳压电路，所述稳压电路包括变压器、整流桥、第一滤波电容、第二滤波电容和稳压芯片，其中，所述变压器的初级线圈与所述电源连接，所述变压器的次级线圈与所述整流桥的输入端连接，所述第一滤波电容和所述第二滤波电容并联后的一端分别与所述整流桥的输出端和稳压芯片的输入端连接、另一端接地，所述稳压芯片的输出端与所述处理器连接。
4.根据权利要求3所述的基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，其特征在于，所述流量仪表监控系统还包括设置于所述稳压电路和所述处理器之间的电源滤波电路，所述电源滤波电路包括滤波电感和多个并联的滤波电容，所述滤波电感与并联后的滤波电容串联。
5.根据权利要求1所述的基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，其特征在于，所述流量仪表监控系统还包括数据存储器，所述数据存储器与所述处理器电连接且安装于所述水表内。
6.根据权利要求1所述的基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，其特征在于，所述流量仪表监控系统还包括与外部电源连接的电容储能器，所述电容储能器与所述处理器电连接，以作为备用电源。
7.根据权利要求6所述的基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，其特征在于，所述电容储能器和所述外部电源之间还连接有用于消除外部电源中干扰信号的隔离供电元件。
8.根据权利要求1所述的基于NB-IoT模块的流量仪表监控系统，其特征在于，所述监控器包括对数据进行显示的显示部和输入控制指令的指令输入部，所述显示部和指令输入部分别与所述处理器连接。
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| CN111649808B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-07-01 | 江苏德高物联技术有限公司 | 一种基于scada的供水管网流量仪表适配合理性分析方法 |
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