CN211528696U - 一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于NB‑IoT的箱体定位监测装置，包括NB‑IoT模块、高性能锂电池、稳压芯片、电池电量测量电路、水浸传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、门磁传感器、SIM卡接口电路和GPS模块。针对现有技术中因箱体定位困难而导致后期维护效率低下的弊端，本实用新型通过NB‑IoT技术经基站接入城市中心网，采用GPS模块与基站双重定位，同时对箱体内部环境进行实时监测，与定位信息一起上传至运维中心，不需要采用有线中继进行多层传输，维护人员可通过手机查询箱体定位信息；本实用新型采用休眠与唤醒模式交替工作，工作寿命长；本实用新型结构简单、定位快且准、数据传输稳定、功耗低、电池寿命长、安全性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及物联网控制技术领域，尤其涉及一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置。
背景技术
当前城市中，移动通信、电力等行业有众多有源箱体或者无源箱体分布在室外各个位置，一般在箱体安装过程中，施工方会根据现场情况进行安装，兼顾壁挂、抱杆、角钢塔等多种应用场景，和旗装、平装、落地等多种安装方式。在施工方安装结束后，只会手写填报大概的安装位置，尤其是一些小的无源箱体，安装位置不固定，这就导致了在后期巡检或者维修时，工人无法准确找到箱体位置，不仅效率低下，而且还很不方便。
实用新型内容
针对现有因箱体定位困难而导致后期维护效率低下的弊端，本实用新型提供一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种基于NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄带物联网）的箱体定位监测装置，包括NB-IoT模块、高性能锂电池、稳压芯片、电池电量测量电路、水浸传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、门磁传感器、SIM卡接口电路和GPS模块，高性能锂电池通过稳压芯片与NB-IoT模块连接并供电；
高性能锂电池通过电池电量测量电路与NB-IoT模块连接，对锂电池电量进行测量并上报；
NB-IoT模块分别与水浸传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、门磁传感器连接；
NB-IoT模块与SIM卡接口电路和GPS模块连接并双向通信。
优选地，NB-IoT模块的型号为CN-M50，高性能锂电池型号为ER34615, 稳压芯片型号为NCP161，电池电量测量电路为并联电阻分压电路，水浸传感器采用有线常开式水浸探测电极，烟雾传感器型号为MQ-2，温湿度传感器型号为DHT11，门磁传感器型号为MC-38嵌入式门磁开关， SIM卡接口电路采用通用的6PIN自弹式MICRO SIM卡座（型号为：硕方SIM-002），GPS模块型号为GY-NEO6MV2。
优选地，NB-IoT模块的CN-M50芯片分别设有与电池电量测量电路、水浸传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、门磁传感器、SIM卡接口电路及GPS模块电性连接的脚线。
进一步地，NB-IoT模块的CN-M50芯片还通过脚线连接有RC滤波电路，RC滤波电路电性连接有外置天线。
进一步地，NB-IoT模块的CN-M50芯片还设有定时中断唤醒引脚，定时中断唤醒引脚电性连接有RTC_WUTR型唤醒定时器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本产品能够通过NB-IoT技术经基站接入城市中心网，采用GPS模块与基站双重定位，同时对箱体内部环境进行实时监测，与定位信息一起上传至运维中心，不需要采用有线中继进行多层传输，维护人员可通过手机APP查询箱体定位信息，并使用手机导航找到箱体，产品采用休眠与唤醒模式交替工作，配合高性能锂电池，可维持一到两年的工作寿命。
2.本产品的结构简单、定位快且准、数据传输稳定、功耗低、电池寿命长、安全性高。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构框图；
图2为NB-IoT模块及其外围设备电路示意图；
图3为稳压芯片电路示意图；
图4为温湿度传感器电路示意图；
图5为烟雾传感器电路示意图；
图6为水浸传感器电路示意图；
图7为GPS模块电路示意图。
图中：1、NB-IoT模块，2、高性能锂电池，3、稳压芯片，4、电池电量测量电路，5、水浸传感器，6、烟雾传感器，7、温湿度传感器，8、门磁传感器，9、SIM卡接口电路，10、GPS模块。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置，包括NB-IoT模块1、高性能锂电池2、稳压芯片3、电池电量测量电路4、水浸传感器5、烟雾传感器6、温湿度传感器7、门磁传感器8、SIM卡接口电路9和GPS模块10，其中，高性能锂电池2通过稳压芯片3与NB-IoT模块1连接并供电；高性能锂电池2通过电池电量测量电路4与NB-IoT模块1连接，对锂电池电量进行测量并上报；NB-IoT模块1分别与水浸传感器5、烟雾传感器6、温湿度传感器7、门磁传感器8连接，NB-IoT模块1与SIM卡接口电路9和GPS模块10连接并双向通信。
此外，NB-IoT模块1为锐骐电子生产的CN-M50芯片，高性能锂电池2型号为RAMWAY公司生产的ER34615, 稳压芯片3为ONSEMI公司产生的NCP161，水浸传感器5采用有线常开式水浸探测电极、烟雾传感器6型号为通用的MQ-2烟感元件、温湿度传感器7型号奥松电子公司的DHT11、门磁传感器8型号为MC-38嵌入式门磁开关，GPS模块10为GFS公司的GY-NEO6MV2。电池电量测量电路4是由并联电阻组成的分压电路，SIM卡接口电路9采用通用的MicroSIM卡座。
图2为NB-IoT模块及其外围设备电路示意图。D2为NB-IoT模块1，支持LTE CAT-NB1/NB2，平台支持NB-IOT Band 1/2/3/5/8/12/13/17/18/19/20/25/26/28/66/70，目前国内频段可支持Band 1/3/5/8/；高性能锂电池2经过稳压芯片3连接D2的1和2引脚给该模块供电；D2的36引脚通过RC滤波电路连接外置天线，完成模块的无线通信功能。
R23和R24通过并联电阻分压组成了电池电量测量电路4，将输出电压送至D2的21引脚，用于完成高性能锂电池的电量测量。XS1与D2的26、27、28、29引脚组成了SIM卡接口电路9，用于完成SIM卡与NB-IoT模块的通信。D2的32、33引脚连接到GPS模块10，完成定位于通信。
D2的8引脚为定时中断唤醒引脚，17引脚连接门磁传感器8的输出信号。正常工作时，NB-IoT模块1休眠时电流仅为7μA，其唤醒方式有两种，一种是定时唤醒，定时中断唤醒引脚电性连接有RTC_WUTR型唤醒定时器，通过设置RTC_WUTR型唤醒定时器的时间间隔来定时开启/中断芯片工作，并上传状态数据；另一种是门磁传感器8报警，箱门被异常打开，也会唤醒模块；
D2的9引脚连接水浸传感器5的输出信号，47引脚连接烟雾传感器6的输出信号，19引脚连接温湿度传感器7的输出信号。
图3为稳压芯片电路示意图。D8为稳压芯片3，随着高性能锂电池2的使用时间增长，其输出电压会有微弱变化，通过稳压芯片，可以将输出电压稳定在3.3V，保证了设备的正常运行。
图4为温湿度传感器电路示意图。传感器输出信号连接至NB-IoT模块1的19引脚。
图5为烟雾传感器电路示意图。传感器输出信号连接至NB-IoT模块1的47引脚。
图6为水浸传感器电路示意图。传感器输出信号连接至NB-IoT模块1的9引脚。
图7为GPS模块电路示意图。D1为GPS模块GY-NEO6MV2，D1的2、3引脚连接至NB-IoT模块1的32、33引脚。NB-IoT模块1控制GPS模块进行定位，收到GPS定位数据后，与自己的基站数据进行校对，形成最终的箱体定位数据上传至后台运维中心。同时，NB-IoT模块1分别与水浸传感器5、烟雾传感器6、温湿度传感器7和门磁传感器8连接，将当前箱体内部的环境参数，柜门开关状态等一并上传。
本实用新型通过水浸传感器5、烟雾传感器6、温湿度传感器7和门磁传感器8测得箱体状态，通过GPS模块10完成定位，通过外置天线，与后台运维中心连接完成模块的无线通信功能，通过SIM卡接口电路9，用于完成SIM卡与NB-IoT模块的通信，便于通过手机app查询定位信息。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置，包括NB-IoT模块（1）、高性能锂电池（2）、稳压芯片（3）、电池电量测量电路（4）、水浸传感器（5）、烟雾传感器（6）、温湿度传感器（7）、门磁传感器（8）、SIM卡接口电路（9）和GPS模块（10），其特征在于，所述高性能锂电池（2）通过稳压芯片（3）与NB-IoT模块（1）连接并供电；
所述高性能锂电池（2）通过电池电量测量电路（4）与NB-IoT模块（1）连接，对锂电池电量进行测量并上报；
所述NB-IoT模块（1）分别与水浸传感器（5）、烟雾传感器（6）、温湿度传感器（7）、门磁传感器（8）连接；
所述NB-IoT模块（1）与SIM卡接口电路（9）和GPS模块（10）连接并双向通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置，其特征在于，所述NB-IoT模块（1）的型号为CN-M50，所述高性能锂电池（2）型号为ER34615, 所述稳压芯片（3）型号为NCP161，所述电池电量测量电路（4）为并联电阻分压电路，所述水浸传感器（5）采用有线常开式水浸探测电极，所述烟雾传感器（6）型号为MQ-2，所述温湿度传感器（7）型号为DHT11，所述门磁传感器（8）型号为MC-38嵌入式门磁开关，所述SIM卡接口电路（9）采用通用的6PIN自弹式MICRO SIM卡座，所述GPS模块（10）型号为GY-NEO6MV2。
3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置，其特征在于，所述NB-IoT模块（1）的CN-M50芯片分别设有与电池电量测量电路（4）、水浸传感器（5）、烟雾传感器（6）、温湿度传感器（7）、门磁传感器（8）、SIM卡接口电路（9）及GPS模块（10）电性连接的脚线。
4.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置，其特征在于，所述NB-IoT模块（1）的CN-M50芯片还通过脚线连接有RC滤波电路，所述RC滤波电路电性连接有外置天线。
5.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置，其特征在于，所述NB-IoT模块（1）的CN-M50芯片还设有定时中断唤醒引脚，所述定时中断唤醒引脚电性连接有RTC_WUTR型唤醒定时器。
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| CN201921776533.3U CN211528696U (zh) | 2019-10-22 | 2019-10-22 | 一种基于NB-IoT的箱体定位监测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113776604A (zh) * | 2021-11-15 | 2021-12-10 | 临沂泽宇环保科技有限公司 | 一种基于物联网的海洋环境监测装置 |
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2019
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| CN113776604A (zh) * | 2021-11-15 | 2021-12-10 | 临沂泽宇环保科技有限公司 | 一种基于物联网的海洋环境监测装置 |
| CN113776604B (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-18 | 临沂泽宇环保科技有限公司 | 一种基于物联网的海洋环境监测装置 |
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