CN212435944U - 基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，属于温湿度监测领域，包括温湿度采集模块，所述温湿度采集模块通过NB‑IoT无线网络基站与远程监控模块通信，所述温湿度采集模块包括温湿度传感器和采集控制单元，所述采集控制单元包括数据处理模块、控制模块、NB‑IoT模块和电源模块，所述控制模块、NB‑IoT模块和电源模块分别与所述数据处理模块相连，所述远程监控模块包括中心服务器、数据库和监管平台。本实用新型设计的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统的监测效率高、应对动作及时有效且系统功耗小、系统可靠性高，达到在线远程监测以及检修的效果。
Description
技术领域
本实用新型属于温湿度监测领域，具体涉及一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统。
背景技术
变电站室外箱柜内设有大量的电力设备，因无通风设备且处于风吹、雨淋、暴晒等恶劣环境中，受环境温湿度影响较大，为保证箱柜内各设备的安全可靠运行，在变电站室外箱柜中均装设有加热器和温湿度控制器，但是其故障率高，如不经常检查维护，不及时发现故障，易造成箱柜内温湿度超标，影响设备安全运行。目前，多数的远程温湿度监测系统由计算机、通信板卡和采集卡组成，采集卡采集数据后通过CAN总线传输到通信板卡，由通信板卡将数据传输到计算机，但是现有的远程温湿度监测系统，存在结构较复杂、集成化程度不高以及实时性差等问题。
针对现有的远程温湿度监测系统监测效率较低且应对动作滞后的状况，人们已经提出了一些改进措施。例如公开号为CN103560586A的发明专利披露了一种智能变电站辅控系统无线温湿度传感器及监测方法，其由信号采集传感器、处理电路、实时时钟系统、无线通信系统以及控制器系统组成，可对室内环境的温湿度进行智能控制，避免有线通信方式组网困难、扩展不便的缺点，但是该发明并未考虑监测系统的功耗以及系统可靠性的设计，在监测时，功耗消耗大，且系统可靠性差，极易发生故障，影响设备运行。
实用新型内容
为了克服现有的远程温湿度监测系统监测效率较低且应对动作滞后的状况以及远程温湿度监测系统功耗大、系统可靠性差等不足，本实用新型提供了一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，以保证监测效率高、应对动作及时有效且系统功耗小、系统可靠性高，达到在线远程监测以及检修的效果。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，包括温湿度采集模块，所述温湿度采集模块通过NB-IoT无线网络基站与远程监控模块通信，其特征在于：所述温湿度采集模块包括温湿度传感器和采集控制单元，所述采集控制单元包括数据处理模块、控制模块、NB-IoT模块和电源模块，所述控制模块、NB-IoT模块和电源模块分别与所述数据处理模块相连，所述远程监控模块包括中心服务器、数据库和监管平台。
进一步的，所述采集控制单元采用SDT算法和定时器中断模式。
进一步的，所述采集控制单元包括数据处理模块、控制模块、NB-IoT模块和电源模块，所述控制模块、NB-IoT模块和电源模块分别与所述数据处理模块相连。
进一步的，所述数据处理模块通过RS-232/485通信接口与所述温湿度传感器实时或周期性通信。
进一步的，所述 NB-IoT模块通过所述NB-IoT无线网络基站与所述中心服务器通信。
进一步的，所述数据库和监管平台分别与所述中心服务器连接。
进一步的，所述数据库为MySQL数据库。
进一步的，所述控制模块连接加热器。
本实用新型通过上述技术方案提供了一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，包括温湿度采集模块、NB-IoT无线网络基站和远程监控模块，分别对应窄带物联网感知层、网络层、应用层的三层架构，本实用新型各部分的功能如下：
1）温湿度传感器进行温湿度的测量；数据处理模块通过RS-232/485通信接口实时或周期性集温湿度数据，生成温湿度数据、告警信息、位置信息、时间等各位信息，发送相应指令至控制模块；电源模块为整个采集控制单元提供稳定供电；控制模块接收来自数据处理模块的指令，通过控制加热器进行加热、除湿等操作，自检调节箱柜内温湿度；NB-IoT模块进行数据转发以及多设备组网。
2）NB-IoT无线网络基站是整个测温湿度系统的中枢，负责传递和处理温湿度采集模块获取的信息。
3）中心服务器分析、处理各种数据，将各种信息传送至数据库和监管平台；数据库为查询速度快且数据容量大的MySQL数据库，对各种数据进行存储，长期保存，便于查询；监管平台实时集中显示、分析各个监测点，可远程操作控制加热器，进行远程检修。
基于以上各部分功能，与现有技术相比，本实用新型有益效果的显著体现为：
1）监测效率高、应对动作及时：采集控制单元可自行检修，即当数据处理单元监测、分析到温湿度异常即超过设定的温湿度阈值时可立即自行检修，通过控制加热片调节温湿度；通过监管平台可远程检修，监管平台上实时显示监测点，为保证箱柜内处于最佳温湿度状态，可通过监管平台远程控制加热器，实现远程检修。
2）低功耗：采集控制单元采用SDT算法进行数据压缩，避免监测过程中冗余数据的传输，从而降低数据传输频率，优化网络性能的同时降低功耗，适应采集控制单元数量的增加，便于大规模部署；采集控制单元采用采用定时器中断模式，采集控制单元完成数据监测、数据发送等任务后进入低功耗模式下的休眠状态，从而降低功率消耗。
3）系统可靠性高：采集控制单元实时分析、比对各监测点设备状态，通过诊断信息的传输和控制程序的重启，进行本机故障自动诊断、自动报告、自动恢复，确保系统运行的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
图1：本实用新型的系统架构图。
图2：本实用新型的采集控制单元结构图。
图3：本实用新型的采集控制单元工作流程图。
图4：本实用新型的可选实施例的系统流程图。
其中，1-温湿度采集模块，11-温湿度传感器，12-采集控制单元，2- NB-IoT无线网络基站，3-远程监控模块，31-数据库，32-中心服务器，33-监管平台。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例和附图进一步清楚阐述本实用新型的内容，但本实用新型的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例1：
参阅图1、图2，本实用新型所述的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，包括温湿度采集模块1，温湿度采集模块1通过NB-IoT无线网络基站2与远程监控模块3通信，温湿度采集模块1包括温湿度传感器11和采集控制单元12，采集控制单元12包括数据处理模块、控制模块、NB-IoT模块和电源模块，控制模块、NB-IoT模块和电源模块分别与数据处理模块相连，远程监控模块3包括中心服务器32、数据库31和监管平台33。
参阅图3，采集控制单元工作时，采用定时器中断模式，初始化后进行联网，确认工作后完成数据采集、数据转发等任务后进入低功耗模式下的休眠状态，等待下一次被唤醒工作，从而降低功率消耗。
具体的，采集控制单元12采用SDT算法和定时器中断模式，数据处理模块通过RS-232通信接口与温湿度传感器11实时通信，NB-IoT模块通过NB-IoT无线网络基站2与中心服务器通信，数据库31和监管平台33分别与中心服务器32连接，数据库31为MySQL数据库，控制模块连接加热器。
其中，温湿度传感器进行温湿度的测量；数据处理模块通过RS-232/485通信接口实时或周期性集温湿度数据，生成温湿度数据、告警信息、位置信息、时间等各位信息，发送相应指令至控制模块；电源模块为整个采集控制单元提供稳定供电；控制模块接收来自数据处理模块的指令，通过控制加热器进行加热、除湿等操作，自检、调节箱柜内温湿度；NB-IoT模块进行数据转发以及多设备组网；NB-IoT无线网络基站是整个测温湿度系统的中枢，负责传递和处理温湿度采集模块获取的信息；中心服务器分析、处理各种数据，将各种信息传送至数据库和监管平台；数据库为查询速度快且数据容量大的MySQL数据库，对各种数据进行存储，长期保存，便于查询；监管平台实时集中显示、分析各个监测点，可远程操作控制加热器，进行远程检修。
实施例2：
本实施例提供的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统是在实施例1 的基础上进行的改进，区别在于：数据处理模块通过RS-485通信接口与温湿度传感器11周期性通信。RS-485通信接口采用平衡传输，传输距离更远，有利于NB-IoT模块进行多设备组网；数据处理模块与温湿度传感器周期性通信，在故障非高发时期显著节省功耗。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，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 (7)
1.一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，包括温湿度采集模块，所述温湿度采集模块通过NB-IoT无线网络基站与远程监控模块通信，其特征在于：所述温湿度采集模块包括温湿度传感器和采集控制单元，所述采集控制单元包括数据处理模块、控制模块、NB-IoT模块和电源模块，所述控制模块、NB-IoT模块和电源模块分别与所述数据处理模块相连，所述远程监控模块包括中心服务器、数据库和监管平台。
2.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，其特征在于：所述采集控制单元采用SDT算法和定时器中断模式。
3.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，其特征在于：所述数据处理模块通过RS-232/485通信接口与所述温湿度传感器实时或周期性通信。
4.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，其特征在于：所述 NB-IoT模块通过所述NB-IoT无线网络基站与所述中心服务器通信。
5.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，其特征在于：所述数据库和监管平台分别与所述中心服务器连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，其特征在于：所述数据库为MySQL数据库。
7.根据权利要求1所述的一种基于窄带物联网的远程无线测温湿度系统，其特征在于：所述控制模块连接加热器。
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