CN211047233U - 基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统 - Google Patents
基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统 Download PDFInfo
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- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
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Abstract
基于NB‑IoT技术的DTU智能数据采集系统，包括主控电路模块、NB‑LOT通信模块、电源管理模块和传感器接口模块，主控电路模块分别与传感器接口模块和NB‑LOT通信模块相连接，传感器接口模块用于连接传感器数据，主控电路模块通过传感器接口模块采集传感器数据，并传输至NB‑LOT通信模块，NB‑LOT通信模块通过天线模块传输至云服务器；电源管理模块分别与传感器接口模块、主控制电路模块和NB‑LOT通信模块相连接。本实用新型采用外供电和电池供电合二位一的供电方式，解决了在不方便布线供电的地方也能采集传感器数据；采用锂电池供电方式，产品具有低功耗、高稳定性、低成本的优势，相较于传统DTU在功耗及传输方式上有较大提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及基于NB-IoT技术智能数据采集技术领域，具体涉及基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统。
背景技术
现有的DTU通过485方式，模拟量输入方式采集传感器数据。基于NB-IoT技术的低功耗无线DTU通过485方式，模拟量输入方式采集传感器数据后经NBIOT传给指定服务器，随后DTU进入低功耗状态。现有DTU大多是外供电方式，在一些不方便布线的地方比如野外满足不了采集传感器的需求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供具有低功耗、高稳定性、低成本的且适合各种场所采集传感器数据的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，包括主控电路模块、NB-LOT通信模块、电源管理模块和传感器接口模块，所述主控电路模块分别与传感器接口模块和NB-LOT通信模块相连接，所述传感器接口模块用于连接传感器数据，所述主控电路模块通过传感器接口模块采集传感器数据，并传输至NB-LOT通信模块，所述NB-LOT通信模块通过天线模块传输至云服务器；所述电源管理模块分别与传感器接口模块、主控制电路模块和NB-LOT通信模块相连接，所述主控电路模块包括控制电路板以及设置在控制电路板上的控制模块。
进一步的，电源管理模块包括有电池、电池充电模块和电源稳压模块，所述电池充电模块通过电源稳压模块与电池相连接。
进一步的，所述电源稳压模块包括有相互连接的过流保护电路、过冲保护电路和防反保护电路。
进一步的，所述电池为聚合物锂电池，具有大容量、高稳定性等优点。
进一步的，所述电源管理模块包括有电量监测模块，便于观察电池电量及时充电或更换电池；其中，电池设置为锂电池。
进一步的，所述控制模块设置有USA模块、USRA模块、I2C模块和IO模块
进一步的，所述控制模块设置为STM32L071xB系列低功耗32位单片机。采用此技术方案，具有低功耗、高性能等优点。STM32L071xB基于超低功耗理念。具有3种低功耗模式，Sleep mode，Low-power run mode，Low-power sleep mode。STM32L071xB低功耗模式带来了极低的功耗的同时还能保持RTC、后备寄存器内容与低压检测器的工作。
进一步的，所述NB-IoT通信模块为BC28模组。BC28模组具有低功耗、高稳性的优势，可同时兼容移动、联通、电信三家运营商网络；NB-IoT可直接采用LTE网络，利用现有技术和基站，网络部署成本低、设备成本低；PSM（节能技术）和eDRX（扩展不连续接收）是NB-IoT延长电池寿命的两大核心技术，在待机模式下功耗可低至6μA，极大地延长了设备续航时间；在同样的频段下，NB-IoT的覆盖能力将比现有网络增益强20dB，使信号能够穿透墙壁或地板，覆盖更深的室内场合；理想情况下，NB-IoT每个扇区可连接约50000+设备，可满足大连接需求。
进一步的，所述传感器接口模块包括有AI/DO/DI/FLASH接口、RS485/232接口和扩展传感器接口。可接传感器种类多，综合考虑市面上所属传感器的协议。
进一步的，所述传感器接口模块包括有电源控制模块，所述电源控制模块可根据所接传感器协议接口来控制各接口电源的通路与断路，做到不接传感器的接口断电，真正做到低功耗。
本实用新型的有益效果是，采用外供电和电池供电合二位一的供电方式，解决了在不方便布线供电的地方也能采集传感器数据；采用最新的NB-IoT技术，通过低功耗电路设计实现对所采集的传感器实时监控，且采用锂电池供电方式，产品具有低功耗、高稳定性、低成本的优势，相较于传统DTU在功耗及传输方式上有较大提升。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明：
如图1所示，基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统的实施例，包括主控电路模块、NB-LOT通信模块、电源管理模块和传感器接口模块，主控电路模块分别与传感器接口模块和NB-LOT通信模块相连接，传感器接口模块用于连接传感器数据，主控电路模块通过传感器接口模块采集传感器数据，并传输至NB-LOT通信模块，NB-LOT通信模块通过天线模块传输至云服务器；电源管理模块分别与传感器接口模块、主控制电路模块和NB-LOT通信模块相连接；主控电路模块包括控制电路板以及设置在控制电路板上的控制模块。
电源管理模块包括有电池、电池充电模块和电源稳压模块，电池充电模块通过电源稳压模块与电池相连接；电源管理模块包括有电量监测模块，便于观察电池电量及时充电或更换电池；其中，电池设置为锂电池；电源稳压模块包括有相互连接的过流保护电路、过冲保护电路和防反保护电路；电池为聚合物锂电池，具有大容量、高稳定性等优点。
控制模块设置有USA模块、USRA模块、I2C模块和IO模块；控制模块设置为STM32L071xB系列低功耗32位单片机。采用此技术方案，具有低功耗、高性能等优点。STM32L071xB基于超低功耗理念。具有3种低功耗模式，Sleep mode，Low-power run mode，Low-power sleep mode。STM32L071xB低功耗模式带来了极低的功耗的同时还能保持RTC、后备寄存器内容与低压检测器的工作。
NB-IoT通信模块为BC28模组。BC28模组具有低功耗、高稳性的优势，可同时兼容移动、联通、电信三家运营商网络；NB-IoT可直接采用LTE网络，利用现有技术和基站，网络部署成本低、设备成本低；PSM（节能技术）和eDRX（扩展不连续接收）是NB-IoT延长电池寿命的两大核心技术，在待机模式下功耗可低至6μA，极大地延长了设备续航时间；在同样的频段下，NB-IoT的覆盖能力将比现有网络增益强20dB，使信号能够穿透墙壁或地板，覆盖更深的室内场合；理想情况下，NB-IoT每个扇区可连接约50000+设备，可满足大连接需求。
传感器接口模块包括有AI/DO/DI/FLASH接口、RS485/232接口和扩展传感器接口。可接传感器种类多，综合考虑市面上所属传感器的协议；传感器接口模块包括有电源控制模块，电源控制模块可根据所接传感器协议接口来控制各接口电源的通路与断路，做到不接传感器的接口断电，真正做到低功耗。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为在本实用新型的保护范围之内。
说明书中未详细说明的内容属于本领域技术人员熟知的现有技术。
Claims (10)
1.基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，包括主控电路模块、NB-LOT通信模块、电源管理模块和传感器接口模块，所述主控电路模块分别与传感器接口模块和NB-LOT通信模块相连接，所述传感器接口模块用于连接传感器数据，所述主控电路模块通过传感器接口模块采集传感器数据，并传输至NB-LOT通信模块，所述NB-LOT通信模块通过天线模块传输至云服务器；所述电源管理模块分别与传感器接口模块、主控制电路模块和NB-LOT通信模块相连接，所述主控电路模块包括控制电路板以及设置在控制电路板上的控制模块。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，电源管理模块包括有电池、电池充电模块和电源稳压模块，所述电池充电模块通过电源稳压模块与电池相连接。
3.根据权利要求2所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，所述电源稳压模块包括有相互连接的过流保护电路、过冲保护电路和防反保护电路。
4.根据权利要求3所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，所述电池为聚合物锂电池。
5.根据权利要求4所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，所述电源管理模块包括有电量监测模块。
6.根据权利要求5所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，所述控制模块设置有USA模块、USRA模块、I2C模块和IO模块。
7.根据权利要求6所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，所述控制模块设置为STM32L071xB系列低功耗32位单片机。
8.根据权利要求7所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，所述NB-IoT通信模块为BC28模组。
9.根据权利要求8所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，所述传感器接口模块包括有AI/DO/DI/FLASH接口、RS485/232接口和扩展传感器接口。
10.根据权利要求9所述的基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统，其特征在于，所述传感器接口模块包括有电源控制模块，所述电源控制模块可根据所接传感器协议接口来控制各接口电源的通路与断路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922274601.2U CN211047233U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201922274601.2U CN211047233U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 基于NB-IoT技术的DTU智能数据采集系统 |
Publications (1)
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| CN211047233U true CN211047233U (zh) | 2020-07-17 |
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ID=71533707
Family Applications (1)
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| CN (1) | CN211047233U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112020126A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-01 | 广东源泉科技有限公司 | 一种数据采集器及其控制方法 |
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2019
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112020126A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-01 | 广东源泉科技有限公司 | 一种数据采集器及其控制方法 |
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