CN216057500U - 一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，包括MCU控制器、传感器设备、供电设备、无线通信设备、储存器、时钟计时器和卫星定位器，MCU控制器收集并处理流体参数数据、地理位置信息和供电设备的电力数据信息，利用时钟计时器形成带时间信息的数据信息后存储于储存器中，并通过无线通信设备远程传输至远端信息监控平台，MCU控制器还通过无线通信设备获取远端信息监控平台的远程操作指令信息以实现远程控制。本实用新型通过集成低功耗的物联网技术，并设计控制数据信息采集与传输频次的发明创造，使得终端物联网设备耗电量大幅度降低，既降低了设备成本，又实现了设备长时间稳定运行。

Description

一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，属于物联网技术领域。

背景技术

随着计算机技术的发展，互联网的出现给现代生产和生活均带来了极大的便利。物联网作为具有能将任何物体与网络相连接，并进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能的新一代信息技术，近年来，得到了越来越广泛的应用。

社会快速发展过程中，生产生活所需的管网管道建设也全面铺开，特别是城镇及工业园区内管网管道覆盖面广，管线错综复杂，管理难度大。例如针对蒸汽、热水等流体管道，传统采用就地式的温度和压力测量仪，所测量数据必须人工去现场进行读取才能获取，不仅极大增加了人工管理难度及管理成本，而且由于不能及时获取温度和压力数据，无法做到对管道运行状态的及时监测，难以对突发事故进行预警。设计可以数据远传的温度和压力测量仪，关键难题在于解决温度和压力测量仪的电源问题，行业内常用的解决方法已有采用光伏发电储能技术，给可实现数据远传温度和压力测量仪供电，以解决太阳发电不足时的用电问题。但其缺陷是设备耗电量大，不能降低光伏发电储能设备的投入成本，由此造成终端测量仪造价太高，以致于企业望而却步。

本实用新型专利则是采用低功耗的物联网技术，并利用MCU控制器(也称为单片微型计算机或者单片机)设计可控制数据信息采集与传输频次的流体参数无线测量采集装置，使得流体参数无线测量采集装置耗电量得到大幅度降低，实现电源设备投入成本大幅降低，实现了长时间的稳定运行。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，包括：MCU控制器、传感器设备、供电设备、无线通信设备、储存器、时钟计时器和卫星定位器，所述MCU控制器同时与传感器设备、供电设备、无线通信设备、储存器、时钟计时器和卫星定位器连接，所述无线通信设备与远端信息监控平台通过无线网络连接。

进一步而言，所述供电设备为锂电池，且锂电池为可拆卸式锂电池。

进一步而言，所述供电设备为蓄电池，且蓄电池为可拆卸式蓄电池。

进一步而言，所述供电设备包括光伏发电装置和储能装置，且光伏发电装置和储能装置均可通过拆卸进行更换。

进一步而言，所述无线通信设备安装有NB-IoT物联网卡。

进一步而言，所述传感器设备为测量流体温度的流体温度传感器。

进一步而言，所述传感器设备包括测量流体压力的流体压力传感器和测量流体参数无线测量采集装置实际安装海拔高度的海拔压力传感器。

进一步而言，所述传感器设备包括测量流体温度的流体温度传感器、测量流体压力的流体压力传感器和测量流体参数无线测量采集装置实际安装海拔高度的海拔压力传感器。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点和效果：(1)集成低功耗的物联网技术，并实现数据信息采集与传输的频率次数得到合理控制，使得设备耗电量得到大幅度降低；(2)基于设备耗电量大幅降低，大幅降低了供电的电源投入成本，由此大幅降低了终端流体温压无线测量采集装置的设备成本，有效降低了企业进行设备升级的投资成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中测量流体温度的流体参数无线测量采集装置的结构示意图。

图3是本实用新型实施例中测量流体压力和流体参数无线测量采集装置安装海拔高度的流体参数无线测量采集装置的结构示意图。

图4是本实用新型实施例中测量流体温度、流体压力和流体参数无线测量采集装置安装海拔高度的流体参数无线测量采集装置的结构示意图。

具体实施方式

为了本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1，本实施例涉及的一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，包括：MCU控制器001、传感器设备002、供电设备003、无线通信设备004、储存器005、时钟计时器006和卫星定位器007，MCU控制器001同时与传感器设备002、供电设备003、无线通信设备004、储存器005、时钟计时器006和卫星定位器007连接，无线通信设备004与远端信息监控平台008通过无线网络连接。

在本实施例中，供电设备003可以是锂电池，且锂电池是可拆卸式锂电池；供电设备003也可以是蓄电池，且蓄电池是可拆卸式蓄电池；供电设备004还可以是包括光伏发电装置和储能装置的设备，且光伏发电装置和储能装置均可通过拆卸进行更换。

在本实施例中，无线通信设备004安装有NB-IoT物联网卡，实现MCU控制器001通过无线网与远端信息监控平台008进行连接。

在本实施例中，参见图2，传感器设备002为流体温度传感器，流体温度传感器用于测量流体的温度参数。

在本实施例中，参见图3，传感器设备002包括流体压力传感器和海拔压力传感器，其中：流体压力传感器用于测量流体的压力参数，海拔压力传感器用于测量流体参数无线测量采集装置实际安装位置的海拔高度。

在本实施例中，参见图4，传感器设备002包括流体温度传感器、流体压力传感器和海拔压力传感器，其中：流体温度传感器用于测量流体的温度参数，流体压力传感器用于测量流体的压力参数，海拔压力传感器用于测量流体参数无线测量采集装置实际安装位置的海拔高度。

在本实施例中，流体参数测量采集措施如下：

步骤S1：

MCU控制器001通过无线通信设备004获取远端信息监控平台008的远程时间同步操作指令，根据操作指令，对时钟计时器006的时间参数与远端信息监控平台008的时间参数进行同步；

利用卫星定位器007对流体参数无线测量采集装置进行定位，利用海拔压力传感器测量流体参数无线测量采集装置的实际安装位置海拔高度，然后MCU控制器001采集地理位置信息、海拔高度信息并利用时钟计时器006提供的时间信息进行处理后，将处理后形成的带时间参数的地理位置信息和带时间参数的海拔高度信息通过无线通信设备004远程传输至远端信息监控平台008；

步骤S2：

MCU控制器001通过无线通信设备004获取远端信息监控平台008的远程设定时间间隔操作指令；根据操作指令，设定流体参数无线测量采集装置的流体参数测量采集的时间间隔，该时间间隔可以是选取一个固定时间段为流体参数测量采集的时间间隔，也可以是根据流体参数的波动值来动态确定时间间隔；设定MCU控制器001获取供电设备003的电力数据信息的时间间隔为一个固定时间段；设定MCU控制器001向远端信息监控平台传输储存器005中的时间间隔也为一个固定时间段；

步骤S3：

每当经过规定的时间间隔时，传感器设备002测量流体参数，并将流体参数数据输送至MCU控制器001，此时，MCU控制器001利用时钟计时器006提供的时间信息对流体参数数据进行处理后形成带时间参数的流体参数数据，然后将带时间参数的流体参数数据存储于储存器005之中；

每当经过规定的时间间隔时，MCU控制器001获取供电设备的电力数据信息，并利用时钟计时器006提供的时间信息对电力数据信息进行处理后形成带时间参数的电力数据信息，然后将带时间参数的电力数据信息存储于储存器005之中；

步骤S4：

每当经过规定的时间间隔时，MCU控制器001通过无线通信设备004将储存器005中存储的数据信息远程传输至远端信息监控平台008，然后对储存器005中存储的数据信息进行全部删除处理，此时，储存器005则重新用于存储MCU控制器001处理后的新数据信息。

在本实施例中，每当供电设备断电且重新启动供电后，MCU控制器001均通过远端信息监控平台008的远程时间同步操作指令，对时钟计时器006的时间参数与远端信息监控平台008的时间参数进行重新同步。

在本实施例中，当流体参数变化超过规定的阀值时，传感器设备002实时测量流体的参数数据，并经过MCU控制器001采集与处理后，然后直接通过无线通信设备004实时远程传输至远端信息监控平台008，此时，同时将储存器005中存储的数据信息远程传输至远端信息监控平台008，并对储存器005中存储的数据信息进行全部删除处理。

在本实施例中，每当远端信息监控平台008远程获取流体参数无线测量采集装置的数据信息异常时，则利用卫星定位器007对流体参数无线测量采集装置进行重新定位，并通过MCU控制器001采集地理位置信息后进行处理，然后将处理后的带时间参数的地理位置信息通过无线通信设备004远程传输至远端信息监控平台008，由此判定流体参数无线测量采集装置是否被盗或发生故障，即当地理位置信息发生变化时，则流体参数无线测量采集装置被盗，当地理位置信息未发生变化时，则流体参数无线测量采集装置发生故障。

在本实施例中，远端信息监控平台008利用获取的海拔高度信息，计算得出当前地理位置的地势高差，辅助远端信息监控平台进行管网水力分析。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型专利所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思的构造、方法、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型专利所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型专利的技术内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，包括：MCU控制器、传感器设备、供电设备、无线通信设备、储存器、时钟计时器和卫星定位器，所述MCU控制器同时与传感器设备、供电设备、无线通信设备、储存器、时钟计时器和卫星定位器连接，所述无线通信设备与远端信息监控平台通过无线网络连接，无线通信设备安装有NB-IoT物联网卡，实现MCU控制器通过无线网与远端信息监控平台进行连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，所述供电设备为锂电池，且锂电池为可拆卸式锂电池。

3.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，所述供电设备为蓄电池，且蓄电池为可拆卸式蓄电池。

4.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，所述供电设备包括光伏发电装置和储能装置，且光伏发电装置和储能装置均可通过拆卸进行更换。

5.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，所述传感器设备为测量流体温度的流体温度传感器。

6.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，所述传感器设备包括测量流体压力的流体压力传感器和测量流体参数无线测量采集装置实际安装海拔高度的海拔压力传感器。

7.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体参数无线测量采集装置，其特征在于，所述传感器设备包括测量流体温度的流体温度传感器、测量流体压力的流体压力传感器和测量流体参数无线测量采集装置实际安装海拔高度的海拔压力传感器。

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