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基于NB网络的城市地下综合管廊在线监测及预警装置

2022-05-11 23:50:25 来源:中国专利 TAG:

基于nb网络的城市地下综合管廊在线监测及预警装置
技术领域
1.本实用新型属于地下综合管廊监测技术领域,尤其涉及一种基于nb网络的城市地下综合管廊在线监测及预警装置。


背景技术:

2.目前,城市综合管廊中检测和预警装置较少,而且综合管廊中通常容纳多种管线,水、气、电、通信和供暖等管线之间可能造成检测不及时的问题,检测的气体等数据单一,不能同时实时检测多种气体的含量值,也不能实时检测到多种数据的最新情况,其次所使用监测设备都是采用gprs/4g、以太网、rs485通信,针对管廊所在环境封闭、通信条件较差的场景,不能及时、准确的传输管廊内的环境数据供工作人员了解现场环境的情况。


技术实现要素:

3.本实用新型的主要目的在于解决现有技术中存在的问题,提供一种基于nb网络的城市地下综合管廊在线监测及预警装置,该装置可以实时监测管廊内可燃气体种类较多,还可以将监测数据及时快速上传至云端服务器,方便管理人员进行管理、维修等,提高城市公共安全系数。
4.本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种基于nb网络的城市地下综合管廊在线监测及预警装置,包括主控电路、h2s传感器电路、co传感器电路、ch4传感器电路、温湿度传感器电路、充电电路、报警电路、主降压电路、升压电路、串口通信电路、nb网络电路、nb网络天线电路、nb单元降压电路、sim卡驱动电路、云端服务器,所述主控电路分别电连接h2s传感器电路、co传感器电路、ch4传感器电路、温湿度传感器电路、充电电路、报警电路、主降压电路、升压电路,所述主控电路通过串口通信电路电连接nb网络电路,所述nb网络电路分别电连接nb网络天线电路、nb单元降压电路、sim卡驱动电路,所述nb网络电路无线连接云端服务器。
5.进一步,所述主控电路还分别电连接晶振电路、复位电路、下载电路、滤波电路、boot电路。
6.进一步,所述主降压电路为5v转3.3v电路,所述nb单元降压电路为3.3v转1.8v电路。
7.进一步,所述主控电路采用stm32f103c8t6单片机,所述nb网络电路采用bc20模块。
8.进一步,所述h2s传感器电路采用smd1007型h2s传感器,所述co传感器电路采用mq-7型co检测传感器,所述ch4传感器电路采用mq-4型ch4检测传感器,所述温湿度传感器电路采用dht11型温湿度传感器。
9.本实用新型的有益效果为:
10.1、本装置通过温湿度传感器电路、h2s传感器电路、co传感器电路、ch4传感器电路采集管廊内温湿度和h2s、co、ch4等可燃气含量,监测管廊内可燃气体种类较多,当监测管廊
内可燃气体指标异常时通过报警电路警示,提示管内人员此地危险、尽快撤离,提高城市公共安全系数。
11.2、本装置的主控电路通过温湿度传感器电路、h2s传感器电路、co传感器电路、ch4传感器电路采集管廊内温湿度、可燃气含量等监测数据,主控电路对监测数据进行数据处理后通过串口通信电路发送至nb网络电路,nb网络电路通过nb网络和mqtt协议发送到云端服务器,云端服务器可以远距离实时监控管廊内状态,方便管理人员进行管理,提高城市公共安全系数;当管廊内可燃气体指标异常时,管理人员可通过sim卡驱动电路找到事故位置,方便管理人员进行维修。
附图说明
12.图1为本实用新型一种基于nb网络的城市地下综合管廊在线监测及预警装置的原理示意图。
13.图2为本实用新型的主控电路的电路图。
14.图3为本实用新型的h2s传感器电路的电路图。
15.图4为本实用新型的co传感器电路的电路图。
16.图5为本实用新型的ch4传感器电路的电路图。
17.图6(a)-6(b)为本实用新型的温湿度传感器电路的电路图。
18.图7(a)-7(c)为本实用新型的充电电路的电路图。
19.图8为本实用新型的主降压电路的电路图。
20.图9为本实用新型的升压电路的电路图。
21.图10(a)-10(b)为本实用新型的晶振电路的电路图。
22.图11为本实用新型的复位电路的电路图。
23.图12为本实用新型的boot电路的电路图。
24.图13为本实用新型的下载电路的电路图。
25.图14为本实用新型的滤波电路的电路图。
26.图15(a)-15(b)为本实用新型的串口通信电路的电路图。
27.图16(a)-16(e)为本实用新型的nb网络电路的电路图。
28.图17(a)-17(d)为本实用新型的nb网络天线电路的电路图。
29.图18为本实用新型的nb单元降压电路的电路图。
30.图19为本实用新型的sim卡驱动电路的电路图。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.如图1至图19所示,本实用新型提供的一种基于nb网络的城市地下综合管廊在线监测及预警装置,包括主控电路、h2s传感器电路、co传感器电路、ch4传感器电路、温湿度传感器电路、充电电路、报警电路、主降压电路、升压电路、串口通信电路、nb网络电路、nb网络天线电路、nb单元降压电路、sim卡驱动电路、云端服务器,主控电路分别电连接h2s传感器电路、co传感器电路、ch4传感器电路、温湿度传感器电路、充电电路、报警电路、主降压电路、升压电路,主控电路通过串口通信电路电连接nb网络电路,nb网络电路分别电连接nb网络天线电路、nb单元降压电路、sim卡驱动电路,nb网络电路无线连接云端服务器。
35.主控电路还分别电连接晶振电路、复位电路、下载电路、滤波电路、boot电路。
36.主降压电路为5v转3.3v电路,nb单元降压电路为3.3v转1.8v电路。
37.主控电路采用stm32f103c8t6单片机,nb网络电路采用bc20模块。
38.h2s传感器电路采用smd1007型h2s传感器,co传感器电路采用mq-7型co检测传感器,ch4传感器电路采用mq-4型ch4检测传感器,温湿度传感器电路采用dht11型温湿度传感器。
39.图7(a)所示,电源管理芯片为tp4056,通过dw01a与8205a辅助对电池冲放电管理。
40.图8所示,ams1117将5v电压降至3.3v,以供3.3v用电器使用。图18所示,txs0104将3.3v电压降至1.8v,以供1.8v用电器(nb)使用。
41.图9所示,当使用电池供电时,通过xl6009将3.7v电压升到5v,供元器件使用。
42.晶振主要为控制电路提供脉冲,32.768mhz为主控电路后备电源提供脉冲为图10(b)中x2,8mhz晶振为控制电路正常工作提供脉冲为图10(a)中x1,两个晶振均为无源晶振。
43.图11所示,按键按下后给stm32单片机的nrst复位管脚提供低电平即复位信号,未按下时上拉直3.3v。
44.图13所示,采用j-link下载方式通过mcu的pa13、pa14引脚口进行程序烧写。
45.图14所示,滤波电路利用电容充放电原理使脉冲波形变平坦,进而得到一个相对稳定的直流电压。
46.实施例
47.本装置启动后,温湿度传感器电路、h2s传感器电路、co传感器电路、ch4传感器电路采集管廊内温湿度和h2s、co、ch4等可燃气含量,主控电路接收采集的这些监测数据并进行数据处理分析,当管廊内气体指标异常时,主控电路通过报警电路的警示灯闪亮进行警示,提示管内人员此地危险、尽快撤离;同时,主控电路再将处理后数据通过串口通信电路发送至nb网络电路,nb网络电路通过nb网络和mqtt协议发送到云端服务器,云端服务器可以远距离实时监控管廊状态,供管理人员进行查看管理管廊状态,当管廊内气体指标异常时,云端服务器端管理人员可通过sim卡驱动电路找到管廊事故位置,方便管理人员进行维修。另
外,本装置充电电路可以根据外界实际环境情况自行选择usb充电、太阳能充电两种方式充电。
48.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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