CN216770821U - 一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及矸石山地温监测技术，具体是一种基于NB‑IoT的矸石山地温监测装置。本实用新型解决了现有矸石山地温监测技术监测过程费时费力、监测实时性差、监测效果不佳的问题。一种基于NB‑IoT的矸石山地温监测装置，包括数据采集部分、数据传输部分、数据存储及显示部分；所述数据采集部分包括若干个埋设于矸石山地下的热电偶；所述数据传输部分包括箱体、箱盖、信号放大器、模数转换器、低功耗单片机、NB‑IoT模块、可充电锂电池、太阳能电池板；所述数据存储及显示部分包括云端数据存储服务器、移动终端、PC机。本实用新型适用于矸石山地温监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及矸石山地温监测技术，具体是一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置。
背景技术
煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的灰黑色岩石。据不完全统计，我国现有矸石山6000余座，堆积量50亿吨以上，占我国工业固体废物排放总量的40％以上。由于矸石山主要是废料，可开发利用价值非常小，所以矸石山长期被遗弃。但是矸石山的长期闲置不仅占据土地，而且还会发生自燃，由此污染空气或引起火灾。因此采取积极有效的措施对矸石山进行地温监测是十分必要的。现有矸石山地温监测技术是由人工采用红外测温枪或热成像设备对矸石山进行地温监测，其存在的问题是：其一，监测过程费时费力、监测实时性差。其二，只能监测矸石山地表的温度，而无法监测矸石山地下的温度，由此导致监测效果不佳。基于此，有必要发明一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置，以解决现有矸石山地温监测技术监测过程费时费力、监测实时性差、监测效果不佳的问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有矸石山地温监测技术监测过程费时费力、监测实时性差、监测效果不佳的问题，提供了一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置，包括数据采集部分、数据传输部分、数据存储及显示部分；
所述数据采集部分包括若干个埋设于矸石山地下的热电偶；
所述数据传输部分包括箱体、箱盖、信号放大器、模数转换器、低功耗单片机、NB-IoT模块、可充电锂电池、太阳能电池板；箱体的前壁贯穿固定有穿线管；箱体的后壁贯通开设有穿线孔；箱体的上端设有敞口；箱盖封盖于箱体的上端敞口上；信号放大器、模数转换器、低功耗单片机、NB-IoT模块、可充电锂电池均安装于箱体内；太阳能电池板位于箱体外；信号放大器的输入端穿过穿线管分别与各个热电偶的输出端连接；模数转换器的输入端与信号放大器的输出端连接；低功耗单片机的输入端与模数转换器的输出端连接；NB-IoT模块的输入端与低功耗单片机的输出端连接；可充电锂电池的输出端分别与信号放大器的供电端、模数转换器的供电端、低功耗单片机的供电端、NB-IoT模块的供电端连接；太阳能电池板的输出端穿过穿线孔与可充电锂电池的输入端连接；
所述数据存储及显示部分包括云端数据存储服务器、移动终端、PC机；云端数据存储服务器的输入端与NB-IoT模块的输出端无线连接；移动终端的输入端与云端数据存储服务器的输出端无线连接；PC机的输入端与云端数据存储服务器的输出端连接。
具体工作过程如下：各个热电偶实时采集矸石山地下的温度数据，并将采集到的温度数据实时发送至信号放大器。信号放大器对接收到的温度数据进行实时放大，并将放大后的温度数据实时发送至模数转换器。模数转换器对接收到的温度数据进行实时模数转换，并将模数转换后的温度数据实时发送至低功耗单片机。低功耗单片机对接收到的温度数据进行实时处理，并通过NB-IoT模块将处理后的温度数据实时发送至云端数据存储服务器。云端数据存储服务器一方面将接收到的温度数据进行实时存储，另一方面将接收到的温度数据实时发送至移动终端和PC机进行实时显示，由此实现矸石山地温监测。在上述过程中，箱体和箱盖共同对信号放大器、模数转换器、低功耗单片机、NB-IoT模块、可充电锂电池形成防护。可充电锂电池分别向信号放大器、模数转换器、低功耗单片机、NB-IoT模块供电。太阳能电池板利用太阳能发电，并将所发的电充入可充电锂电池，由此保证供电的持续性和稳定性。
基于上述过程，与现有矸石山地温监测技术相比，本实用新型所述的一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置通过采用NB-IoT技术，实现了连续实时地对矸石山进行地温监测，由此具备了如下优点：其一，监测过程省时省力、监测实时性更强。其二，能够监测矸石山地下的温度，由此使得监测效果更好。
本实用新型有效解决了现有矸石山地温监测技术监测过程费时费力、监测实时性差、监测效果不佳的问题，适用于矸石山地温监测。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型中数据传输部分的结构示意图。
图中：101-热电偶，201-箱体，202-箱盖，203-信号放大器，204-模数转换器，205-低功耗单片机，206-NB-IoT模块，207-可充电锂电池，208-太阳能电池板，209-穿线管，301-云端数据存储服务器，302-移动终端，303-PC机；虚线表示无线连接。
具体实施方式
一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置，包括数据采集部分、数据传输部分、数据存储及显示部分；
所述数据采集部分包括若干个埋设于矸石山地下的热电偶101；
所述数据传输部分包括箱体201、箱盖202、信号放大器203、模数转换器204、低功耗单片机205、NB-IoT模块206、可充电锂电池207、太阳能电池板208；箱体201的前壁贯穿固定有穿线管209；箱体201的后壁贯通开设有穿线孔；箱体201的上端设有敞口；箱盖202封盖于箱体201的上端敞口上；信号放大器203、模数转换器204、低功耗单片机205、NB-IoT模块206、可充电锂电池207均安装于箱体201内；太阳能电池板208位于箱体201外；信号放大器203的输入端穿过穿线管209分别与各个热电偶101的输出端连接；模数转换器204的输入端与信号放大器203的输出端连接；低功耗单片机205的输入端与模数转换器204的输出端连接；NB-IoT模块206的输入端与低功耗单片机205的输出端连接；可充电锂电池207的输出端分别与信号放大器203的供电端、模数转换器204的供电端、低功耗单片机205的供电端、NB-IoT模块206的供电端连接；太阳能电池板208的输出端穿过穿线孔与可充电锂电池207的输入端连接；
所述数据存储及显示部分包括云端数据存储服务器301、移动终端302、PC机303；云端数据存储服务器301的输入端与NB-IoT模块206的输出端无线连接；移动终端302的输入端与云端数据存储服务器301的输出端无线连接；PC机303的输入端与云端数据存储服务器301的输出端连接。
其中若干个热电偶101埋设于矸石山地下3米深处，另外若干个热电偶101埋设于矸石山地下5米深处。
箱体201和箱盖202均采用ABS材料制成，且箱盖202的表面喷涂有UV树脂层。
所述低功耗单片机205为MSP430型单片机；所述NB-IoT模块206为MN316型NB-IoT模块。
云端数据存储服务器301的输入端通过4G网络与NB-IoT模块206的输出端无线连接。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置，其特征在于：包括数据采集部分、数据传输部分、数据存储及显示部分；
所述数据采集部分包括若干个埋设于矸石山地下的热电偶（101）；
所述数据传输部分包括箱体（201）、箱盖（202）、信号放大器（203）、模数转换器（204）、低功耗单片机（205）、NB-IoT模块（206）、可充电锂电池（207）、太阳能电池板（208）；箱体（201）的前壁贯穿固定有穿线管（209）；箱体（201）的后壁贯通开设有穿线孔；箱体（201）的上端设有敞口；箱盖（202）封盖于箱体（201）的上端敞口上；信号放大器（203）、模数转换器（204）、低功耗单片机（205）、NB-IoT模块（206）、可充电锂电池（207）均安装于箱体（201）内；太阳能电池板（208）位于箱体（201）外；信号放大器（203）的输入端穿过穿线管（209）分别与各个热电偶（101）的输出端连接；模数转换器（204）的输入端与信号放大器（203）的输出端连接；低功耗单片机（205）的输入端与模数转换器（204）的输出端连接；NB-IoT模块（206）的输入端与低功耗单片机（205）的输出端连接；可充电锂电池（207）的输出端分别与信号放大器（203）的供电端、模数转换器（204）的供电端、低功耗单片机（205）的供电端、NB-IoT模块（206）的供电端连接；太阳能电池板（208）的输出端穿过穿线孔与可充电锂电池（207）的输入端连接；
所述数据存储及显示部分包括云端数据存储服务器（301）、移动终端（302）、PC机（303）；云端数据存储服务器（301）的输入端与NB-IoT模块（206）的输出端无线连接；移动终端（302）的输入端与云端数据存储服务器（301）的输出端无线连接；PC机（303）的输入端与云端数据存储服务器（301）的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置，其特征在于：其中若干个热电偶（101）埋设于矸石山地下3米深处，另外若干个热电偶（101）埋设于矸石山地下5米深处。
3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置，其特征在于：箱体（201）和箱盖（202）均采用ABS材料制成，且箱盖（202）的表面喷涂有UV树脂层。
4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置，其特征在于：所述低功耗单片机（205）为MSP430型单片机；所述NB-IoT模块（206）为MN316型NB-IoT模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置，其特征在于：云端数据存储服务器（301）的输入端通过4G网络与NB-IoT模块（206）的输出端无线连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202220492230.4U CN216770821U (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216770821U true CN216770821U (zh) | 2022-06-17 |
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ID=81958288
Family Applications (1)
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| CN202220492230.4U Active CN216770821U (zh) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 一种基于NB-IoT的矸石山地温监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216770821U (zh) |
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2022
- 2022-03-09 CN CN202220492230.4U patent/CN216770821U/zh active Active
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