CN214045622U - 基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，包括通信控制模块、无线模块控制开关和调光电源，通信控制模块通过无线模块控制开关分别设置在远程无线通信模块和近程无线通信模块之间，以对所述远程无线通信模块和近程无线通信模块联网切换；调光电源与所述通信控制模块连接，以在所述通信控制模块的控制下对所述目视助航设备进行调光。如此，可实现通过远程无线通信模块或近程无线通信模块连接至服务器，在其中一路出现无线网络信号不好时，通过另一路连接服务器，从而减少目视助航设备由于离线而产生设备离线报警现象。

Description

基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置

技术领域

本实用新型涉及目视助航设备技术领域，尤其涉及一种基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置。

背景技术

目视助航设备例如目视助航设备，通过安装设置于障碍物的高处，且较为分散地分别在全国各处，对于目视助航设备的管理和设置可通过人工方式，或者是采用网络设置的方式集中管理。通过网络方式管理，通常需要将目视助航设备连接至服务器，通过服务器来实现对目视助航设备的统一管理。连接至服务器一般可以通过有线方式或者无线方式，目视助航设备由于通常设置在障碍物的高处，故通过无线方式连接无法服务器更加方便一些。但是，通过无线网络连接服务器，通常会由于无线网络信号不好而导致网络连接失常，从而导致目视助航设备离线而产生设备离线报警现象。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，所述基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置包括：

通信控制模块，所述通信控制模块通过所述远程无线通信模块或近程无线通信模块连接互联网，并通过互联网与远程服务器连接；

无线模块控制开关，所述无线模块控制开关分别与所述远程无线通信模块和近程无线通信模块及通信控制模块连接，以对所述远程无线通信模块和近程无线通信模块联网切换；

调光电源，所述调光电源与所述通信控制模块连接，以在所述通信控制模块的控制下对所述目视助航设备进行调光。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述远程无线通信模块包括： 4G、NB-IoT、5G模块中的任意一种；

所述近程无线通信模块包括Lora、WiFi模块中的任意一种。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述无线模块控制开关包括远程模块控制开关，所述远程模块控制开关包括:

MOS晶体管Q1，所述MOS晶体管Q1源极与所述调光电源的一供电端连接，所述MOS晶体管Q1的漏极与所述远程无线通信模块的电源供电连接，所述MOS晶体管Q1栅极还通过电阻R1与所述MOS晶体管Q1源极连接；

三极管Q2，所述三极管Q2的集电极与所述MOS晶体管Q1的栅极连接，所述三极管Q2的发射极与参考地连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R2与所述通信控制模块的一控制端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述无线模块控制开关还包括近程模块控制开关，所述近程模块控制开关包括：

MOS晶体管Q3，所述MOS晶体管Q3源极与所述调光电源的一供电端连接，所述MOS晶体管Q3的漏极与所述近程无线通信模块的电源供电连接，所述MOS晶体管Q3栅极还通过电阻R3与所述MOS晶体管Q3源极连接；

三极管Q4，所述三极管Q4的集电极与所述MOS晶体管Q3的栅极连接，所述三极管Q4的发射极与参考地连接，所述三极管Q4的基极通过电阻R4与所述通信控制模块的又一控制端连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述调光电源包括：

交直流变换单元，用以将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电；

第一恒流驱动单元，所述第一恒流驱动单元与所述通信控制模块连接，第一恒流驱动单元输入端与所述交直流变换单元的输出端相连，用以输出第一电流至LED负载，以及根据通信控制模块输出的PWM信号调节所述第一电流的大小。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述交直流变换单元包括：

EMI保护电路，其输入端与交流电源相连，用以对接入的交流电进行滤波，以滤除高频干扰信号；

第一整流滤波电路，其输入端与所述EMI保护电路的输出端相连，用以对所述EMI保护电路输出的交流电进行整流滤波后形成第一直流电；

高频变换电路，其输入端与所述第一整流滤波电路的输出端连接，用以将所述第一直流电转换成第一脉冲电压；

第一变压器，其输入端与所述高频变换电路的输出端相连，用以将所述第一脉冲电压进行变压处理形成第二脉冲电压；

第二整流滤波电路，其输入端与所述第一变压器的输出端相连，用以对所述第二脉冲电压进行整理滤波形成可供LED负载使用的恒定直流电，并输出至所述第一恒流驱动单元。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述交直流变换单元还包括：

第一变压器辅助电源绕组，用以将第一脉冲电压进行变压处理形成第三脉冲电压；

第三整流滤波电路，其输入端与所述第一变压器辅助电源绕组的输出端相连，用以将所述第三脉冲电压整流滤波形成供电电压，并输出至所述通信控制模块及远程无线通信模块或近程无线通信模块，为所述通信控制模块、远程无线通信模块和近程无线通信模块供电。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述高频变换电路包括：

PWM控制电路，所述PWM控制电路用于输出PWM信号；

MOS晶体管，所述MOS晶体管的栅极与所述PWM控制电路的PWM信号输出端连接，所述MOS晶体管的源极与参考地连接，所述MOS晶体管的漏极与所述第一变压器连接。

进一步地，根据本实用新型的一个实施例，所述高频变换电路还包括：电流采样电路，所述MOS晶体管源极通过所述电流采样电路与参考地连接，所述电流采样电路的反馈端与所述PWM控制电路连接。

本实用新型实施例提供的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，通信控制模块通过无线模块控制开关分别设置在所述远程无线通信模块和近程无线通信模块之间，以对所述远程无线通信模块和近程无线通信模块联网切换；调光电源与所述通信控制模块连接，以在所述通信控制模块的控制下对所述目视助航设备进行调光。如此，可实现通过远程无线通信模块或近程无线通信模块连接至服务器，在其中一路出现无线网络信号不好时，通过另一路连接服务器，从而减少目视助航设备由于离线而产生设备离线报警现象。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置与服务器连接的系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的通信控制模块、无线模块控制开关和调光电源电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的远程模块控制开关电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的近程模块控制开关电路结构示意图。

附图标记：

EM I保护电路101；

第一整流滤波电路102；

高频变换电路103；

PWM控制电路1031；

电流采样电路1032；

第一变压器104；

第二整流滤波电路105；

第三整流滤波电路107；

第一恒流驱动单元20；

第一LED负载21；

通信控制模块30；

远程模块控制开关40；

近程模块控制开关50；

远程无线通信模块60；

近程无线通信模块70。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1和图2，并实用新型实施例提供一种基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，包括：通信控制模块30、无线模块控制开关和调光电源，通信控制模块30通过远程无线通信模块60或近程无线通信模块70连接互联网，并通过互联网与远程服务器连接；由于目视助航设备通常安装设置在障碍物的高处或分散安装。此时，当目视助航设备需要连接到服务器时，通常需要通过无线网的方式连接到服务器，如图1和图2中所示，在连接到服务器(物联网平台)时，可采用例如蜂窝移动网方式接入或者采用Lora、WiFi 等短程无线以太网的方式接入。

无线模块控制开关分别与远程无线通信模块60和近程无线通信模块70及通信控制模块30连接，以对远程无线通信模块60和近程无线通信模块70联网切换；如图2中所示，通过将无线模块控制开关设置在远程无线通信模块60、近程无线通信模块70与供电电源之间，并在通信控制模块30的控制下，远程无线通信模块60和近程无线通信模块70联网切换。更加具体地，在使用时，通信控制模块30优先通过近程无线通信模块70接入以太网，以连接到服务器，当连接到服务器时，表示近程无线通信时正常的。此时，通信控制模块30可通过无线模块控制开关控制远程无线通信模块60停止工作，以减少电源的损耗，以及延长远程无线通信模块60的使用寿命。另外，通信控制模块30无法通过近程无线通信模块70连接到互联网时，通信控制模块30可通过远程无线通信模块60连接到服务器，并通过无线模块控制开关将近程无线通信模块70 停止工作。如此，一方面，通过对远程无线通信模块60和近程无线通信模块 70的切换，可保证目视助航设备能更好地与服务器连接，避免出现离线故障情况的发生。另一方面，由于远程无线通信模块60和近程无线通信模块70是交叉性的工作，在一时间内只有一个通信模块处于工作状态，另一个模块处于停止工作状态，如此，可保证通信模块的整体使用寿命。

调光电源与通信控制模块30连接，以在通信控制模块30的控制下对目视助航设备进行调光。通信控制模块30通过通信模块与服务器进行通信，以接收服务器输出个各类控制指令，并对调光电源进行调光控制。例如，开关灯控制，或者是光亮调节控制。

本实用新型实施例提供的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，通信控制模块30通过无线模块控制开关分别设置在远程无线通信模块 60和近程无线通信模块70之间，以对远程无线通信模块60和近程无线通信模块70联网切换；调光电源与通信控制模块30连接，以在通信控制模块30的控制下对目视助航设备进行调光。如此，可实现通过远程无线通信模块60或近程无线通信模块70连接至服务器，在其中一路出现无线网络信号不好时，通过另一路连接服务器，从而减少目视助航设备由于离线而产生设备离线报警现象。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，远程无线通信模块60包括： 4G、NB-IoT、5G模块中的任意一种；近程无线通信模块70包括Lora、WiFi 模块中的任意一种。需要说明的是，随着无线技术的快速发展，在本实用新型的一些其他实施例中，可以采用其他类似的无线通信技术。并不限于本实用新型上述提供的无线网接入方式。

参阅图2和图3，无线模块控制开关包括：远程模块控制开关40，远程模块控制开关40包括:MOS晶体管Q1和三极管Q2，MOS晶体管Q1源极与调光电源的一供电端连接，MOS晶体管Q1的漏极与远程无线通信模块60的电源供电连接，MOS晶体管Q1栅极还通过电阻R1与MOS晶体管Q1源极连接；三极管 Q2的集电极与MOS晶体管Q1的栅极连接，三极管Q2的发射极与参考地连接，三极管Q2的基极通过电阻R2与通信控制模块30的一控制端连接。如图3中所示，三极管Q2的基极通过电阻R2及控制信号V_CTRL1与通信控制模块30连接。当通信控制模块30需要控制远程无线通信模块60连接互联网时，通过 V_CTRL1输出高电平信号，三极管Q2的集电极与参考地之间连通，MOS晶体管Q1的栅极由于低电平而使得源极漏极之间导通，MOS晶体管Q1通过保险丝Q1及V_T1端为远程无线通信模块60供电，远程无线通信模块60正常工作。相反，当通信控制模块30需要控制远程无线通信模块60不工作时，仅需要通过控制信号V_CTRL1输出电平，使得MOS晶体管Q1和三极管Q2均截止。远程无线通信模块60由于没有供电电源而停止工作。

参阅图2和图4，无线模块控制开关还包括近程模块控制开关50，近程模块控制开关50包括：MOS晶体管Q3和三极管Q4，MOS晶体管Q3源极与调光电源的一供电端连接，MOS晶体管Q3的漏极与近程无线通信模块70的电源供电连接，MOS晶体管Q3栅极还通过电阻R3与MOS晶体管Q3源极连接；三极管Q4的集电极与MOS晶体管Q3的栅极连接，三极管Q4的发射极与参考地连接，三极管Q4的基极通过电阻R4与通信控制模块30的又一控制端连接。如图 4中所示，三极管Q4的基极通过电阻R4及控制信号V_CTRL2与通信控制模块 30连接。当通信控制模块30需要控制近程无线通信模块70连接互联网时，通过V_CTRL2输出高电平信号，三极管Q4的集电极与参考地之间连通，MOS 晶体管Q3的栅极由于低电平而使得源极漏极之间导通，MOS晶体管Q3通过保险丝Q2及V_T2端为近程无线通信模块70供电，近程无线通信模块70正常工作。相反，当通信控制模块30需要控制近程无线通信模块70不工作时，仅需要通过控制信号V_CTRL2输出电平，使得MOS晶体管Q3和三极管Q4均截止。近程无线通信模块70由于没有供电电源而停止工作。

参阅图2，调光电源包括：交直流变换单元和第一恒流驱动单元20，交直流变换单元用以将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电；

第一恒流驱动单元20与通信控制模块30连接，第一恒流驱动单元20输入端与交直流变换单元的输出端相连，用以输出第一电流至LED负载，以及根据通信控制模块30输出的PWM信号调节第一电流的大小。

参阅图2，交直流变换单元包括：EMI保护电路101、第一整流滤波电路 102、高频变换电路103、第一变压器104和第二整流滤波电路105。

EMI保护电路101输入端与交流电源相连，用以对接入的交流电进行滤波，以滤除高频干扰信号，特别是共模电磁干扰信号。

第一整流滤波电路102输入端与EMI保护电路101的输出端相连，用以对 EMI保护电路101输出的交流电进行整流滤波后形成第一直流电；第一整流滤波电路102可采用四个二极管组成的桥式整流电路进行交流电源的整流输出。

高频变换电路103输入端与第一整流滤波电路102的输出端连接，用以将第一直流电转换成第一脉冲电压；以实现高压电的PWM脉冲调制。

第一变压器104输入端与高频变换电路103的输出端相连，用以将第一脉冲电压进行变压处理形成第二脉冲电压；第一变压器104的与原边为高压电 PWM脉冲调制信号，通过第一变压器104电压转换后，输出第二脉冲电压。

第二整流滤波电路105输入端与第一变压器104的输出端相连，用以对第二脉冲电压进行整理滤波形成可供LED负载使用的恒定直流电，并输出至第一恒流驱动单元20。由于第一变压器104输出电压为PWM脉冲调制电压，通过第二整流滤波电路105将PWM脉冲调制电压整流滤波为稳压直流电。例如，可通过串联有二极管后，并联电容进行整流滤波。

参阅图2，交直流变换单元还包括：第一变压器辅助电源绕组和第三整流滤波电路107，第一变压器辅助电源绕组用以将第一脉冲电压进行变压处理形成第三脉冲电压。

第三整流滤波电路107输入端与第一变压器辅助电源绕组的输出端相连，用以将第三脉冲电压整流滤波形成供电电压，并输出至通信控制模块30及远程无线通信模块60或近程无线通信模块70，为通信控制模块30、远程无线通信模块60和近程无线通信模块70供电。

参阅图2，高频变换电路103包括：PWM控制电路和MOS晶体管，PWM 控制电路用于输出PWM信号；MOS晶体管的栅极与PWM控制电路的PWM信号输出端连接，MOS晶体管的源极与参考地连接，MOS晶体管的漏极与第一变压器104连接。PWM控制电路为一电源控制芯片，以输出PWM信号，PWM 信号作用在MOS晶体管的栅极，使得MOS晶体管的导通或截止。以实现对第一直流电的PWM脉冲电压调制。

参阅图2，高频变换电路103还包括：电流采样电路1032，MOS晶体管源极通过电流采样电路1032与参考地连接，电流采样电路1032的反馈端与PWM 控制电路1031连接。如图2中所示，电流采用电路可为一电流采样电阻。电流采样电阻通过将电流采样信号反馈至PWM控制电路，以便于通过PWM控制电路进行过流保护。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，包括：

通信控制模块，所述通信控制模块通过远程无线通信模块或近程无线通信模块连接互联网，并通过互联网与远程服务器连接；

无线模块控制开关，所述无线模块控制开关分别与所述远程无线通信模块和近程无线通信模块及通信控制模块连接，以对所述远程无线通信模块和近程无线通信模块联网切换；

调光电源，所述调光电源与所述通信控制模块连接，以在所述通信控制模块的控制下对目视助航设备进行调光。

2.根据权利要求1所述的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，所述远程无线通信模块包括：4G、NB-IoT、5G模块中的任意一种；

所述近程无线通信模块包括Lora、WiFi模块中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，所述无线模块控制开关包括远程模块控制开关，所述远程模块控制开关包括:

MOS晶体管Q1，所述MOS晶体管Q1源极与所述调光电源的一供电端连接，所述MOS晶体管Q1的漏极与所述远程无线通信模块的电源供电连接，所述MOS晶体管Q1栅极还通过电阻R1与所述MOS晶体管Q1源极连接；

三极管Q2，所述三极管Q2的集电极与所述MOS晶体管Q1的栅极连接，所述三极管Q2的发射极与参考地连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R2与所述通信控制模块的一控制端连接。

4.根据权利要求3所述的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，所述无线模块控制开关还包括近程模块控制开关，所述近程模块控制开关包括：

MOS晶体管Q3，所述MOS晶体管Q3源极与所述调光电源的一供电端连接，所述MOS晶体管Q3的漏极与所述近程无线通信模块的电源供电连接，所述MOS晶体管Q3栅极还通过电阻R3与所述MOS晶体管Q3源极连接；

三极管Q4，所述三极管Q4的集电极与所述MOS晶体管Q3的栅极连接，所述三极管Q4的发射极与参考地连接，所述三极管Q4的基极通过电阻R4与所述通信控制模块的又一控制端连接。

5.根据权利要求3所述的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，所述调光电源包括：

交直流变换单元，用以将交流电转换为可供LED负载使用的恒定直流电；

第一恒流驱动单元，所述第一恒流驱动单元与所述通信控制模块连接，第一恒流驱动单元输入端与所述交直流变换单元的输出端相连，用以输出第一电流至LED负载，以及根据通信控制模块输出的PWM信号调节所述第一电流的大小。

6.根据权利要求5所述的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，所述交直流变换单元包括：

EMI保护电路，其输入端与交流电源相连，用以对接入的交流电进行滤波，以滤除高频干扰信号；

第一整流滤波电路，其输入端与所述EMI保护电路的输出端相连，用以对所述EMI保护电路输出的交流电进行整流滤波后形成第一直流电；

高频变换电路，其输入端与所述第一整流滤波电路的输出端连接，用以将所述第一直流电转换成第一脉冲电压；

第一变压器，其输入端与所述高频变换电路的输出端相连，用以将所述第一脉冲电压进行变压处理形成第二脉冲电压；

第二整流滤波电路，其输入端与所述第一变压器的输出端相连，用以对所述第二脉冲电压进行整理滤波形成可供LED负载使用的恒定直流电，并输出至所述第一恒流驱动单元。

7.根据权利要求6所述的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，所述交直流变换单元还包括：

第一变压器辅助电源绕组，用以将第一脉冲电压进行变压处理形成第三脉冲电压；

第三整流滤波电路，其输入端与所述第一变压器辅助电源绕组的输出端相连，用以将所述第三脉冲电压整流滤波形成供电电压，并输出至所述通信控制模块及远程无线通信模块或近程无线通信模块，为所述通信控制模块、远程无线通信模块和近程无线通信模块供电。

8.根据权利要求6所述的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，所述高频变换电路包括：

PWM控制电路，所述PWM控制电路用于输出PWM信号；

MOS晶体管，所述MOS晶体管的栅极与所述PWM控制电路的PWM信号输出端连接，所述MOS晶体管的源极与参考地连接，所述MOS晶体管的漏极与所述第一变压器连接。

9.根据权利要求8所述的基于无线通讯技术的目视助航设备物联网接入装置，其特征在于，所述高频变换电路还包括：电流采样电路，所述MOS晶体管源极通过所述电流采样电路与参考地连接，所述电流采样电路的反馈端与所述PWM控制电路连接。

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