CN218121026U - 一种监测地下空间危险源的无线传感装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种监测地下空间危险源的无线传感装置，包括外壳，外壳内安装有微处理器、数据采集元件、数据存储元件、电源检测和切换元件、无线通信元件和电源，外壳上安装有北斗定位芯片、外部通信接口装置、天线装置和显示屏；所述显示屏、数据采集元件、北斗定位芯片、电源检测和切换元件、无线通信元件和数据存储元件均和微处理器电连接；所述外部通信接口装置和数据采集元件电连接，所述电源和电源检测和切换元件电连接，所述天线装置和无线通信元件电连接。采用无线通信方式，减少了布线的实施，减少了线缆数量，减少了劳动强度和节省了成本，提高了装置设备安装和使用的效率，带有北斗定位更加便于维护和点位的查找。

Description

一种监测地下空间危险源的无线传感装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测地下空间危险源的无线传感装置，属于应急救援智能物联网监控技术领域。

背景技术

城市地下空间，包括地下综合管廊、地下相邻管网空间及生化池处理区域，担负着生活污水、工业废水的接纳、输送功能，但由于其相对封闭，环境特殊，污水中的有机和无机物质在密闭的管道中，在厌氧条件下受微生物作用，会分解产生多种有毒有害、易燃易爆气体。在极端天气还会引起城市涝灾，不及时疏浚处理会导致不可预知的风险。一旦出现事故极易造成群死群伤，其社会影响极为恶劣，同时造成巨大的经济损失。

随着物联网技术的发展，可监测的内容及设备越来越多，基于边缘的计算装置也较为常见，通常以RTU方式、PLC方式出现的方式较多。但随着监控领域对于资源节约的要求、安装实施效率的要求越来越高，对智能监测的要求也越来越多，在某些环境中，有线的传输方式已经无法满足现场的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种监测地下空间危险源的无线传感装置，不仅可以实现数据的传输、通信、处理，还可以实现装置位置定位，便于实施安装和维护，节约网络通信资源。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种监测地下空间危险源的无线传感装置，包括外壳，外壳结构机箱采用高防护等级设计，设计考虑为全密封，不存在透水现象。外壳内安装有微处理器、数据采集元件、数据存储元件、电源检测和切换元件、无线通信元件和电源，外壳上安装有北斗定位芯片、外部通信接口装置、天线装置和显示屏；显示屏以串口总线方式和装置的核心数据处理单元进行数据交互，用户可通过遥控器通过显示屏幕和装置进行数据交互，如设置装置地址号配置。装置与系统的通信方式是无线通信方式，采用无线通信NB模块，内置SIM卡的物联芯片，无线通信模块配接外置天线，向中心系统发送数据。所述显示屏、数据采集元件、北斗定位芯片、电源检测和切换元件、无线通信元件和数据存储元件均和微处理器电连接；所述外部通信接口装置和数据采集元件电连接，所述电源和电源检测和切换元件电连接，所述天线装置和无线通信元件电连接。采用标准的北斗定位应用模块，通过算法可自动上传装置位置，采用标准定位天线，安装于装置外壳内部，为确保信号可以有效传输，装置外壳采用非重金属外壳。

前述的一种监测地下空间危险源的无线传感装置中，所述数据采集元件包括甲烷浓度传感器和液位传感器。

前述的一种监测地下空间危险源的无线传感装置中，所述微处理器的型号是GD32G070RB，甲烷浓度传感器的TXD引脚接GD32G070RB的RXD引脚，甲烷浓度传感器的RXD引脚接微处理器的TXD引脚。GD32G070RB的第19、20引脚具备串口通信功能，以TTL通信作为采集危险源中参数甲烷浓度的通信接口。危险源参数监测中甲烷采集模块采用标准通信模组，同样具备TTL通信功能。

前述的一种监测地下空间危险源的无线传感装置中，所述液位传感器和微处理器的第19引脚相连。所述外壳上设置有把手。GD32G070RB的第19脚作为电平采集端口，可接入液位输出模块接口，并可实时监测端口的电平变化，液位数据正常时，电平采集端口为低电平信号，液位数据异常时，电平会采集到高电平信号，判断为液位异常，可判断为报警。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用无线通信方式，减少了布线的实施，减少了线缆数量，减少了劳动强度和节省了成本，提高了装置设备安装和使用的效率，带有北斗定位更加便于维护和点位的查找。在有需要进行拆迁和迁移的设备处，可以进行自主的定位跟踪，无需进行软件上的坐标经纬度进行确认和修改，节省的时间和效率。

2、本实用新型的多种危险参数的采集，均采用模块式设计，有很强的适应性和扩展能力，可根据实际情况进行自主配置。可根据检测到的各种不同物联环境类型下的参数，远程配置各种点位和参数的定义、相关逻辑条件。

3、低功耗。装置采用电池供电，在不需要外部供电的情况下，通过算法处理可维持两年以上正常工作，保证数据不丢失。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的系统图；

图2是本实用新型的一种实施例的结构示意图。

附图标记：1-微处理器，2-显示屏，3-外壳，4-数据存储元件，5-无线通信元件，6-天线装置，7-电源，8-电源检测和切换元件，9-数据采集元件，10-外部通信接口装置，11-北斗定位芯片，12-把手。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：一种监测地下空间危险源的无线传感装置，包括外壳3，外壳3内安装有微处理器1、数据采集元件9、数据存储元件4、电源检测和切换元件8、无线通信元件5和电源7，外壳3上安装有北斗定位芯片11、外部通信接口装置10、天线装置6和显示屏2；所述显示屏2、数据采集元件9、北斗定位芯片11、电源检测和切换元件8、无线通信元件5和数据存储元件4均和微处理器1电连接；所述外部通信接口装置10和数据采集元件9电连接，所述电源7和电源检测和切换元件8电连接，所述天线装置6和无线通信元件5电连接。

实施例2：一种监测地下空间危险源的无线传感装置，包括外壳3，外壳3内安装有微处理器1、数据采集元件9、数据存储元件4、电源检测和切换元件8、无线通信元件5和电源7，外壳3上安装有北斗定位芯片11、外部通信接口装置10、天线装置6和显示屏2；所述显示屏2、数据采集元件9、北斗定位芯片11、电源检测和切换元件8、无线通信元件5和数据存储元件4均和微处理器1电连接；所述外部通信接口装置10和数据采集元件9电连接，所述电源7和电源检测和切换元件8电连接，所述天线装置6和无线通信元件5电连接。

所述微处理器1的型号是GD32G070RB，甲烷浓度传感器的TXD引脚接GD32G070RB的RXD引脚，甲烷浓度传感器的RXD引脚接微处理器1的TXD引脚。所述液位传感器和微处理器1的第19引脚相连。所述外壳3上设置有把手12。

本实用新型的一种实施例的工作原理：数据采集元件9实时检测外界环境状态，如液位信息和甲烷浓度，如果水位没过数据采集元件7或者甲烷浓度超过预设值，微处理器1根据数据采集元件9反馈的电信号发出通信信号，通信信号通过无线通信元件5和天线装置6发往外界设备。数据通信以无线方式进行传输，考虑到物联网技术应用的成熟程度，以NB方式进行数据传输。天线装置可以选用两种，一种是北斗的定位天线，接收卫星数据进行定位，一种是无线通信模块的通信天线，是数据发送的渠道和工具。

本无线传感装置主要应用于有电去电困难、有线网络环境不良、实施操作不便、需要进行地下空间危险源多种参数采集、需要关联进行控制的场所和地点。装置采用多种支架安装结构，适合多种环境的壁挂安装、悬挂安装、地面安装，根据使用环境的不同自由切换。本实用新型是多种工艺和技术相结合而实现的形式。

Claims (5)

1.一种监测地下空间危险源的无线传感装置，其特征在于，包括外壳(3)，外壳(3)内安装有微处理器(1)、数据采集元件(9)、数据存储元件(4)、电源检测和切换元件(8)、无线通信元件(5)和电源(7)，外壳(3)上安装有北斗定位芯片(11)、外部通信接口装置(10)、天线装置(6)和显示屏(2)；所述显示屏(2)、数据采集元件(9)、北斗定位芯片(11)、电源检测和切换元件(8)、无线通信元件(5)和数据存储元件(4)均和微处理器(1)电连接；所述外部通信接口装置(10)和数据采集元件(9)电连接，所述电源(7)和电源检测和切换元件(8)电连接，所述天线装置(6)和无线通信元件(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种监测地下空间危险源的无线传感装置，其特征在于，所述数据采集元件(9)包括甲烷浓度传感器和液位传感器。

3.根据权利要求2所述的一种监测地下空间危险源的无线传感装置，其特征在于，所述微处理器(1)的型号是GD32G070RB，甲烷浓度传感器的TXD引脚接GD32G070RB的RXD引脚，甲烷浓度传感器的RXD引脚接微处理器(1)的TXD引脚。

4.根据权利要求3所述的一种监测地下空间危险源的无线传感装置，其特征在于，所述液位传感器和微处理器(1)的第19引脚相连。

5.根据权利要求4所述的一种监测地下空间危险源的无线传感装置，其特征在于，所述外壳(3)上设置有把手(12)。

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