一种基于5G无线通信技术的智能水表控制装置的制作方法

一种基于5g无线通信技术的智能水表控制装置
技术领域
1.本实用新型涉及智能水表技术领域，尤其涉及一种基于5g无线通信技术的智能水表控制装置。


背景技术：

2.智能水表通常是指物联网智能水表，所谓物联网水表是指应用了物联网专网的远传水表，是最新一代远传水表。物联网专网是移动为了物联网应用而专门开设的专网，与其他通用网络不一样，物联网专网将去掉一些不需要的通用功能，sim卡的号段也将单独开设，保证数据可靠传输。随着5g通讯技术的发展，更多的物联网智能水表也将接入5g网络，5g网络的主要优势在于，数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络，最高可达10gbit/s，比当前的有线互联网要快，比先前的4g lte蜂窝网络快100倍。另一个优点是较低的网络延迟（更快的响应时间），低于1毫秒，而4g为30
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70毫秒。由于数据传输更快，5g网络将不仅仅为手机提供服务，而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商，与有线网络提供商竞争。
3.物联网智能水表嵌入5g通讯模块后，虽然具备了上述优点，但是若水表安装处信号较差，或者干扰较强，依然会给5g通讯的应用带来一定影响。


技术实现要素：

4.本实用新型就是针对上述问题，提出一种基于5g无线通信技术的智能水表控制装置，该智能水表控制装置可提高信号较弱地区的信号强度，同时具有较好的抗干扰性。
5.为达到上述技术目的，本实用新型采用了一种基于5g无线通信技术的智能水表控制装置，包括智能水表的电子控制端部分，所述电子控制端部分包括防护外壳和位于防护外壳内的控制电路板，所述控制电路板包含存储单元、电压检测单元、显示单元、电源控制单元、阀门控制单元，还包括一基于5g无线通讯的无线通讯模块，以及一位于防护外壳上端、可插入该无线通讯模块的插槽，所述插槽底部和控制电路板的上端相通，且所述该位置的控制电路板上端设有可和所述无线通讯模块形成控制连接的连接插口；所述防护外壳上端设有抗干扰电线结构，该抗干扰电线结构和插入插槽后的无线通讯模块形成连接，同时所述控制电路板还包括一抗干扰模块，该抗干扰模块通过一处理端和无线通讯模块形成控制连接。
6.作为本实用新型之优选，所述抗干扰电线结构包括一多向多波束天线阵列，该多向多波束天线阵列的上端位于防护外壳上端，其底部插入防护外壳后，通过一连接线和插入插槽的无线通讯模块形成连接；
7.所述抗干扰模块通过一微处理器和插入插槽后的无线通讯模块形成控制连接。
8.作为本实用新型之进一步优选，所述多向多波束天线阵列为至少三组呈x型的多向天线阵列，并且多向天线阵列呈上下叠加的结构。
9.作为本实用新型之更进一步优选，所述抗干扰模块为扩频抗干扰模块。
10.采用上述改进后，本实用新型具有如下优点：
11.1、本实用新型采用多向多波束天线阵列，可接收较大面积的无线信号，可使5g通讯模块的通讯更顺畅；
12.2、本实用新型采用扩频抗干扰模块，可极大地提高干扰较强区域的无线通讯抗干扰能力，从而进一步提高了5g通讯模块的功能。
13.3、本实用新型的采用拔插结构使无线通讯模块和控制电路板、多向多波束天线阵列形成连接，增加了设备维护的便利性。
附图说明
14.图1所示为本实用新型的外观结构示意图；
15.图2所示为本实用新型中多向天线阵列的俯视结构图；
16.其中，1、防护外壳；2、控制电路板；3、存储单元；4、电压检测单元；5、显示单元；6、电源控制单元；7、阀门控制单元；8、无线通讯模块；9、插槽；10、连接插口；11、抗干扰模块；12、多向多波束天线阵列；13、连接线；14、微处理器；15、多向天线阵列。
具体实施方式
17.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。
18.结合图1可知，一种基于5g无线通信技术的智能水表控制装置，包括智能水表的电子控制端部分。
19.在本实用新型中，电子控制端部分包括防护外壳1和位于防护外壳1内的控制电路板2，控制电路板2包含存储单元3、电压检测单元4、显示单元5、电源控制单元6、阀门控制单元7，还包括一基于5g无线通讯的无线通讯模块8，以及一位于防护外壳1上端、可插入该无线通讯模块8的插槽9，插槽9的底部和控制电路板2的上端相通，且在该位置的控制电路板2的上端设有可和无线通讯模块8形成控制连接的连接插口10。
20.本实用新型的采用拔插结构使无线通讯模块8和控制电路板2形成连接，增加了设备维护的便利性。
21.在防护外壳1的上端设有抗干扰电线结构，该抗干扰电线结构和插入插槽9后的无线通讯模块8形成连接，同时控制电路板2还包括一抗干扰模块11，该抗干扰模块11通过一处理端和无线通讯模块8形成控制连接。
22.在本实用新型中，优选的抗干扰电线结构包括一多向多波束天线阵列12，该多向多波束天线阵列12的上端位于防护外壳1的上端，其底部插入防护外壳1后，通过一连接线13和插入插槽9的无线通讯模块8形成连接；
23.同时抗干扰模块11通过一微处理器14和插入插槽9后的无线通讯模块8形成控制连接，在本实用新型中，优选的抗干扰模块11为扩频抗干扰模块，采用扩频抗干扰模块，可极大地提高干扰较强区域的无线通讯抗干扰能力，从而进一步提高了5g通讯模块的功能。
24.在本实用新型中，优选的多向多波束天线阵列12为至少三组呈x型的多向天线阵列15（见图2），并且多向天线阵列15呈上下叠加的结构。
25.本实用新型采用多向多波束天线阵列12，可接收较大面积的无线信号，可使5g通讯模块的通讯更顺畅。
26.多向多波束天线阵列12的每个定向天线形成定向波束，指向某个方向覆盖某个区
域，定向波束是固定不动的。多个定向天线形成天线阵列，覆盖一个片区。例如针对某个水平90度，半径5公里的目标覆盖区域，采用一根在水平方向集成6个、垂直方向集成6个定向天线的天线阵列，总共36个定向天线阵列，36个定向波束，对目标区域进行立体覆盖。波束之间有重叠覆盖，通过折算和反射，形成多径信号，可以做mimo。相互之间没有干扰或者干扰非常小的波束，可以复用频率资源。如果是4根天线阵列，可以对水平方向360度、半径5公里范围进行立体覆盖，总共144个定向天线组成天线阵列，发射144个定向波束。针对不同的方向，可以根据业务需求，采用不同的天线阵列，例如有水平3个定向天线*垂直3个定向天线，总共9个定向天线9个定向波束的天线阵列，有6*6总共36波束的，8*8总共64波束的。覆盖距离近的波束，天线增益小，发射功率低；覆盖距离远或者需要穿透墙壁的波束，天线增益大，发射功率高，实现农村地区的远距离广覆盖，以及城市地区室外信号穿透到室内、楼梯间、地下停车场。
27.波束覆盖区域内没有终端活动的，只用少量载波，发射广播信号，功耗低；波束覆盖区域范围内终端少的，占用少量载波；波束覆盖区域内终端多的，占用多个频段较多的载波，提供大容量的数据传输能力。根据业务需求，动态调度频率资源，可以大幅度降低平峰期和低峰期的能耗。业务需求少的区域，只需要一个频段少量载波工作就可以了，业务需求大的区域，多个频段大量的载波同时工作。基站根据终端的上行信号来向，确定终端在哪个方位，在指向该方位的载波上向终端发射下行信号；对于高速移动的用户，或者使用高速数据业务的用户，在能收到终端上行信号的几个相邻载波方向上同时发射下行信号，即使用户高速移动，也不会丢失下行信号；丰富的多径信号，可以做mimo。随着终端的移动，接收到终端的上行信号的定向天线发送变化，基站据此调整发射下行信号的波束。波束覆盖方向和区域始终是不变的，随着终端移动，调整的是发射下行信号的波束，而不是波束跟随终端移动。相邻的基站，指向同一区域的波束（在小区交界处），采用不同的频率，避免相互之间产生干扰。指向不同区域相互之间没有干扰的波束，可以复用频率资源。波束是固定不动的，哪些波束之间有干扰，哪些波束之间没有干扰，也是相对稳定的，频率资源调度和复用比较简单。
28.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。