CN220670621U - 一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及智能仪表技术领域，公开了一种基于NB‑IoT的智能水表数据采集终端，包括微处理器MCU、NB‑Iot通信模组、eSIM卡、阀控模块、超级电容模块和电容按键；其中微处理器MCU与NB‑Iot通信模组连接，微处理器MCU的数据通过NB‑Iot通信模组上传到云平台，eSIM卡与NB‑Iot通信模组绑定；阀控模块安装于供水管道内控制供水管道的开闭，阀控模块与微处理器MCU连接，微处理器MCU控制阀控模块，阀控模块的数据上传至微处理器MCU。本实用新型解决了传统水表和智能水表存在的问题和不足，极大地满足了水务行业的发展需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能仪表技术领域，具体涉及一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端。
背景技术
随着物联网、云计算等新技术的广泛应用，基于NB-IoT技术的智慧水务将成为智慧城市管理信息化水平的标志之一。NB-IoT物联网水表，以其广覆盖、低功耗、大连接、低成本等优势，在现阶段行业内关注度极高，逐渐成为市场主流。
NB-IoT物联网水表模块工作环境可能在深度覆盖地下表井、管道井等区域，存在通信不稳定、长时间采集传感器和传输数据耗电量高的问题。
实用新型内容
本实用新型针对上述问题，提供了一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，使用授权的窄带4G网络传输，无需加装采集器或集中器，无需调试，即装即用，带阀门驱动功能，实现远程控制水表开关阀。解决了传统水表和智能水表存在的问题和不足，极大地满足了水务行业的发展需求。
本实用新型解决技术问题的技术方案为：
一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，包括微处理器MCU、NB-Iot通信模组、eSIM卡、阀控模块、超级电容模块和电容按键；
其中所述的微处理器MCU与NB-Iot通信模组连接，微处理器MCU的数据通过NB-Iot通信模组上传到云平台，所述的eSIM卡与NB-Iot通信模组绑定，所述的eSIM卡用于绑定水表设备身份ID；
所述的阀控模块安装于供水管道内控制供水管道的开闭，阀控模块与微处理器MCU连接，微处理器MCU控制阀控模块，阀控模块的数据上传至微处理器MCU；
所述的电池与超级电容模块分别与微处理器MCU连接，且所述的微处理器MCU内设置有AD转换器检测电池的电压，所述的电池为超级电容模块供电，且所述的电池与超级电容模块均可以为采集终端供电；
所述的电容按键经过电容触摸IC和微处理器MCU连接。
进一步地，所述的阀控模块包括阀门电机驱动IC和阀门电机。
进一步地，还包括红外接收单元，所述的红外接收单元与微处理器MCU连接。
进一步地，所述的NB-Iot通信模组带有天线，内部封装有TCP通信协议。
进一步地，还包括霍尔水流量传感器，所述的霍尔水流量传感器安装于供水管道内，所述的霍尔水流量传感器与微处理器MCU连接。
进一步地，所述的霍尔水流量传感器包括磁性风扇和两个霍尔传感器，所述的磁性风扇上设置有多级磁环，所述的磁性风扇转动设置在供水管道内，所述的霍尔传感器分别固定在磁性风扇的外周，且两个所述的霍尔传感器的沿磁性风扇圆周分布的夹角为30度。
实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
1、本实用新型通过NB-Iot通信模组与eSIM卡，使用授权的窄带4G网络传输，并通过微处理器MCU与阀控模块，实现远程控制水表开关阀，无需加装采集器或集中器，无需调试，即装即用，完美地解决了传统水表和智能水表存在的问题和不足，极大地满足了水务行业的发展需求。通过微处理器MCU内设置有AD转换器检测电池的电压，当电压出现欠压时会及时记录状态，并予以告警，并在电池的电压不足后，微处理器MCU控制超级电容模块为采集终端供电，保障采集终端的稳定运行。通过电容按键方便用户可以设置采集终端执行读取采样值或上传数据到云平台。
2、本实用新型通过设置红外接收单元，方便对智能水表进行调试交互和集抄功能；通过磁性风扇的多级磁环与霍尔传感器，检测两个霍尔传感器的脉冲信号及设定好的脉冲当量，计算当前的流量并记录和存储累计流量、结算日流量和上月使用流量等用户关心数据。
附图说明
图1为本实用新型的结构连接方框示意图；
图2为本实用新型霍尔水流量传感器的结构示意图；
图中，微处理器MCU1，NB-Iot通信模组2，eSIM卡3，阀控模块4，电池5，超级电容模块6，电容按键7，红外接收单元8，霍尔水流量传感器9，磁性风扇91，霍尔传感器92，多级磁环93。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
实施例一
一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，包括微处理器MCU1、NB-Iot通信模组2、eSIM卡3、阀控模块4、超级电容模块6和电容按键7；
其中所述的微处理器MCU1与NB-Iot通信模组2连接，微处理器MCU1的数据通过NB-Iot通信模组2上传到云平台，所述的eSIM卡3与NB-Iot通信模组2绑定，所述的eSIM卡3用于绑定水表设备身份ID；具体的，所述的微处理器MCU1将阀控模块4、霍尔水流量传感器9的数据信息通过NB-Iot通信模组2上传到云平台，用户可通过NB-Iot通信模组2远程控制阀控模块4的开闭。
所述的阀控模块4安装于供水管道内控制供水管道的开闭，阀控模块4与微处理器MCU1连接，微处理器MCU1控制阀控模块4，阀控模块4的数据上传至微处理器MCU1；所述的阀控模块4包括阀门电机驱动IC和阀门电机。阀控模块4可以被微处理器MCU1通过阀控模块4的阀门电机控制，通过控制阀门电机转动实现供水管道阀门的打开和关闭功能，阀门的控制状态出现堵转时，也会通过微处理器MCU1与NB-Iot通信模组2及时上报云平台。
所述的电池5与超级电容模块6分别与微处理器MCU1连接，且所述的微处理器MCU1内设置有AD转换器检测电池5的电压，所述的电池5为超级电容模块6供电，且所述的电池5与超级电容模块6均可以为采集终端供电；当电池5的电压欠压时，微处理器MCU1检测到该电压欠电信号会及时记录状态并通过NB-Iot通信模组2上传到云平台，与此同时通过超级电容模块6为采集终端补充供电。
所述的电容按键7经过电容触摸IC和微处理器MCU1连接。所述的电容按键7方便用户可以设置采集终端执行读取采样值或上传数据到云平台。
还包括红外接收单元8，所述的红外接收单元8与微处理器MCU1连接，方便对智能水表进行调试交互和集抄功能。
所述的NB-Iot通信模组2带有天线，内部封装有TCP通信协议，能够通过附近基站将微处理器MCU1的数据上传到云平台。
实施例二
与实施例一的区别在于，一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端还包括霍尔水流量传感器9，所述的霍尔水流量传感器9安装于供水管道内，所述的霍尔水流量传感器9与微处理器MCU1连接。
具体的，所述的霍尔水流量传感器9包括磁性风扇91和两个霍尔传感器92，所述的磁性风扇91上设置有多级磁环93，所述的磁性风扇91转动设置在供水管道内，所述的霍尔传感器92分别固定在磁性风扇91的外周，且两个所述的霍尔传感器92的沿磁性风扇91圆周分布的夹角为30度。通过磁性风扇91的多级磁环93与霍尔传感器92，检测两个霍尔传感器92的脉冲信号及设定好的脉冲当量，计算当前的流量并记录和存储累计流量、结算日流量和上月使用流量等用户关心数据。
上述虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，其特征在于，包括微处理器MCU(1)、NB-Iot通信模组(2)、eSIM卡(3)、阀控模块(4)、电池(5)、超级电容模块(6)和电容按键(7)；
其中所述的微处理器MCU(1)与NB-Iot通信模组(2)连接，微处理器MCU(1)的数据通过NB-Iot通信模组(2)上传到云平台，所述的eSIM卡(3)与NB-Iot通信模组(2)绑定，所述的eSIM卡(3)用于绑定水表设备身份ID；
所述的阀控模块(4)安装于供水管道内控制供水管道的开闭，阀控模块(4)与微处理器MCU(1)连接，微处理器MCU(1)控制阀控模块(4)，阀控模块(4)的数据上传至微处理器MCU(1)；
所述的电池(5)与超级电容模块(6)分别与微处理器MCU(1)连接，且所述的微处理器MCU(1)内设置有AD转换器检测电池(5)的电压，所述的电池(5)为超级电容模块(6)供电，且所述的电池(5)与超级电容模块(6)均可以为采集终端供电；
所述的电容按键(7)经过电容触摸IC和微处理器MCU(1)连接。
2.如权利要求1所述的一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，其特征在于，所述的阀控模块(4)包括阀门电机驱动IC和阀门电机。
3.如权利要求1所述的一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，其特征在于，还包括红外接收单元(8)，所述的红外接收单元(8)与微处理器MCU(1)连接。
4.如权利要求1所述的一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，其特征在于，所述的NB-Iot通信模组(2)带有天线，内部封装有TCP通信协议。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，其特征在于，还包括霍尔水流量传感器(9)，所述的霍尔水流量传感器(9)安装于供水管道内，所述的霍尔水流量传感器(9)与微处理器MCU(1)连接。
6.如权利要求5所述的一种基于NB-IoT的智能水表数据采集终端，其特征在于，所述的霍尔水流量传感器(9)包括磁性风扇(91)和两个霍尔传感器(92)，所述的磁性风扇(91)上设置有多级磁环(93)，所述的磁性风扇(91)转动设置在供水管道内，所述的霍尔传感器(92)分别固定在磁性风扇(91)的外周，且两个所述的霍尔传感器(92)的沿磁性风扇(91)圆周分布的夹角为30度。
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