CN112135267A - 一种窨井监测数据集中设备、***和方法 - Google Patents

一种窨井监测数据集中设备、***和方法 Download PDF

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杨帆
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Abstract

本发明的实施例公开一种窨井监测数据集中设备、***和方法，该设备包括：蓝牙模块、主控模块和无线通信模块，其中，所述蓝牙模块用于将窨井中设置的多种监测传感器感测的多种监测数据发送到所述主控模块；所述无线通信模块将所述主控模块收集的多种监测数据发送到监测服务器。通过本设备的使用，能够减少过多设备安装在窨井下造成的井下空间狭小、窨井设备运维复杂、设备SIM卡管理困难的问题，既能完成窨井监测内容的全面覆盖，又能提升窨井运维的效率。

Description

一种窨井监测数据集中设备、***和方法
技术领域
本发明涉及智能化监测领域，更具体地，涉及一种窨井监测数据集中设备、***和方法。
背景技术
21世纪以来，我国进入了城市地下管线事故的高发期，多个城市地下管线事故频发，造成了严重的人员伤亡和财产损失。井盖破损、丢失，雨污水井水溢出、积水，有害气体浓度过高，燃气管井内燃气泄漏等事件已经是城市化发展过程中管线管理单位面临的重要问题，不仅给管线的安全运行带来威胁，更会严重影响到社会和人民群众的生命财产安全。
城市管理者和管线权属部门已经意识到了问题的严重性，在最近几年里，全国关于管线安全智能化监测的项目层出不穷，能够实现对各类窨井的安全进行有效监管，但是随着井下设备越来越多，每台设备都有SIM卡、主机、电池、传感器，势必会给相关的井下空间、窨井运维、设备管理带来了很***烦和困难。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个实施例提供一种窨井监测数据集中设备，包括：蓝牙模块、主控模块和无线通信模块，其中
所述蓝牙模块用于将窨井中设置的多种监测传感器感测的多种监测数据发送到所述主控模块；
所述无线通信模块将所述主控模块收集的多种监测数据发送到监测服务器。
在一个具体实施例中，在未达到预定上传周期时，所述蓝牙模块与所述多种监测传感器完成蓝牙配对，并处于休眠状态；
在达到预定上传周期时，所述主控模块唤醒所述蓝牙模块与所述多种监测传感器进行连接以传输所述多种监测数据。
在一个具体实施例中，还包括供电模块，用于给所述设备供电。
在一个具体实施例中，所述供电模块为外接太阳能电池板。
在一个具体实施例中，所述主控模块采用stm32芯片。
在一个具体实施例中，所述无线通信模块NB-IoT网络实现与监测服务器的通信。
在一个具体实施例中，还包括外壳，其中所述蓝牙模块、主控模块和无线通信模块设置于所述外壳中。
在一个具体实施例中，所述外壳内灌胶进行密封，所述外壳外表面涂覆防腐塑粉。
本发明的第二个实施例提供一种数据监测***，包括：
设置于窨井中的多种监测传感器，用于感测多种监测数据；
根据第一个实施例中所述的设备；
监测服务器，用于处理所述监测数据。
本发明的第三个实施例提供一种数据监测的方法，其特征在于，包括
所述蓝牙模块与所述多种监测传感器完成蓝牙配对，并处于休眠状态；
在达到预定上传周期时，所述主控模块唤醒所述蓝牙模块与所述多种监测传感器进行连接以传输所述多种监测数据；
所述蓝牙模块将窨井中设置的多种监测传感器感测的多种监测数据发送到所述主控模块；
所述无线通信模块将所述主控模块收集的多种监测数据发送到监测服务器；
所述监测服务器处理所述监测数据。
本发明的有益效果如下：
本发明针对当前窨井安全监测数据的集中收集管理需求，提出了一种窨井监测数据集中设备。通过本设备的使用，可以很方便的收集井下各类监测数据，将监测数据集中转发到服务器，监测设备无需单独配置信号收发设备和SIM卡，可以使前端的监测设备空间占用少、SIM卡量减少(只需集中设备用SIM卡)、运维管理方便，从而能够减少过多设备安装在窨井下造成的井下空间狭小、窨井设备运维复杂、设备SIM卡管理困难的问题，既能完成窨井监测内容的全面覆盖，又能提升窨井运维的效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出根据本发明一个实施例的窨井数据监测***图。
图2示出根据本发明一个实施例的窨井监测数据集中设备硬件结构示意图。
图3示出根据本发明一个实施例的监测方法流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种数据监测***1，包括设置在窨井内的监测传感器10、监测数据集中设备20和监测服务器30。
其中，监测传感器10用于获取监测数据。例如监测窨井内液面位置的液位监测传感器100、监测有害气体的有害气体传感器105以及监测井盖状态(例如打开和闭合)的井盖状态传感器110。本领域技术人员能够理解，还可以包括其他类型的传感器。
监测数据集中设备20用于收集所述监测数据。例如收集来自液位监测传感器100的窨井内液面位置数据、来自有害气体传感器105的有害气体数据以及来自井盖状态传感器110的井盖状态数据。
在一个实施例中，如图2所示，监测数据集中设备20包括蓝牙模块200、主控模块205、无线通信模块210、供电模块215和外壳220。
其中，蓝牙模块200例如通过蓝牙技术与各种监测传感器进行连接，并进行监测数据交互。
例如井盖状态传感器110、液位监测传感器100、有害气体传感器105通过蓝牙模块200与监测数据集中设备20完成蓝牙配对，并处于休眠状态。当设备到达预定上传周期(例如1小时)后，监测数据集中设备将被唤醒，并与各传感器进行蓝牙连接；各传感器通过蓝牙模块将各类监测数据传输给监测数据集中设备。考虑到实际情况，设备不必每时每刻进行数据采集，为此，可以设置上述预定上传周期，在不达到该周期时，蓝牙处于休眠状态。在达到该周期时，才被唤醒，开始工作，从而能够让设备更省电，这在该设备设置于窨井内不方便经常拿出充电的情况下就非常有益。
在一个优选示例中，蓝牙模块采用SKYLAB的BLE5.0蓝牙模块。
主控模块205用于控制蓝牙模块200的开启和关闭，接收通过蓝牙传输的监测数据，开启设备20进行工作。
在一个优选示例中，主控模块205采用stm32芯片。该芯片功能强大，功耗超低，用来控制蓝牙连接，唤醒连接设备，控制蓝牙数据传输的接收、存储和传输。
无线通信模块210用于将主控模块205接收的监测数据发送到监测服务器30。
在一个示例中，无线通信模块210通过通用异步收发传输器(UART)与主控模块205通信，以获得监测数据。
在一个示例中，无线通信模块210采用NB-IoT网络实现与监测服务器30的通信。在一个优选示例中，无线通信模块采用当前常用的移远NB-IoT通信模组LTE BC28。
在一个示例中，无线通信模块对监测数据进行加密后发送到监测服务器30。
供电模块215为监测数据集中设备20供电，保证设备正常运行。例如，供电模块为设备提供7.2V的电源供电，支持设备运行。
在一个优选示例中，供电模块采用外接太阳能电池板供电。也可采用其他供电方式，本发明对此不作限制。
蓝牙模块200、主控模块205、无线通信模块210、供电模块215均设置在外壳220中。
由于设备安装于窨井内，为了防腐，在一个示例中，外壳220外表涂覆防腐塑粉，用于防止外壳腐蚀。
为了防水，壳体内可以进行灌胶，例如9001胶，进行密封处理，防护等级为IP68。
针对燃气闸井防爆要求，进行本安级设计，确保防爆要求。
如图3所示，为根据本发明一个实施例的监测方法，利用***1实现，包括步骤：
蓝牙模块200与多种监测传感器10完成蓝牙配对，并处于休眠状态；
在达到预定上传周期时，主控模块205唤醒蓝牙模块与多种监测传感器进行连接以传输所述多种监测数据；
蓝牙模块200将窨井中设置的多种监测传感器感测的多种监测数据发送到主控模块205；
无线通信模块210将主控模块205收集的多种监测数据发送到监测服务器30；
监测服务器30处理所述监测数据。
本发明针对当前窨井安全监测数据的集中收集管理需求，提出了一种窨井监测数据集中设备。通过本设备的使用，可以很方便的收集井下各类监测数据，对监测数据集中转发到服务器，监测设备无需单独配置信号收发设备和SIM卡，可以使前端的监测设备空间占用少、SIM卡量减少(只需集中设备用SIM卡)、运维管理方便，从而能够减少过多设备安装在窨井下造成的井下空间狭小、窨井设备运维复杂、设备SIM卡管理困难的问题，既能完成窨井监测内容的全面覆盖，又能提升窨井运维的效率。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种窨井监测数据集中设备，其特征在于，包括：蓝牙模块、主控模块和无线通信模块，其中
所述蓝牙模块用于将窨井中设置的多种监测传感器感测的多种监测数据发送到所述主控模块；
所述无线通信模块将所述主控模块收集的多种监测数据发送到监测服务器。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
在未达到预定上传周期时，所述蓝牙模块与所述多种监测传感器完成蓝牙配对，并处于休眠状态；
在达到预定上传周期时，所述主控模块唤醒所述蓝牙模块与所述多种监测传感器进行连接以传输所述多种监测数据。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：
供电模块，用于给所述设备供电。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述供电模块为外接太阳能电池板。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述主控模块采用stm32芯片。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述无线通信模块NB-IoT网络实现与监测服务器的通信。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备，其特征在于，还包括
外壳，其中所述蓝牙模块、主控模块和无线通信模块设置于所述外壳中。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，
所述外壳内灌胶进行密封，所述外壳外表面涂覆防腐塑粉。
9.一种数据监测***，其特征在于，包括：
设置于窨井中的多种监测传感器，用于感测多种监测数据；
根据权利要求1-8中任一项所述的设备；
监测服务器，用于处理所述监测数据。
10.一种利用权利要求9所述的***进行数据监测的方法，其特征在于，包括
所述蓝牙模块与所述多种监测传感器完成蓝牙配对，并处于休眠状态；
在达到预定上传周期时，所述主控模块唤醒所述蓝牙模块与所述多种监测传感器进行连接以传输所述多种监测数据；
所述蓝牙模块将窨井中设置的多种监测传感器感测的多种监测数据发送到所述主控模块；
所述无线通信模块将所述主控模块收集的多种监测数据发送到监测服务器；
所述监测服务器处理所述监测数据。
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