CN208580494U - 一种基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于NB‑IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，包括：微控制器、电源电路、阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块和NB‑IoT模块；所述微控制器分别与阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块、NB‑IoT模块连接；所述电源电路分别与微控制器、阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块、NB‑IoT模块连接；本实用新型存在多种变化、包括模块删减、模块整合、芯片替换。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气表技术领域，尤其涉及一种基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置。
背景技术
现有未采用无线远传技术的燃气表可分为非远传燃气表和有线远传燃气表两类。
非远传燃气表，如IC卡燃气表或机械式燃气表，目前由抄表人员定期逐户入户手动查抄。
有线远传燃气表，如通过RS485总线、M-Bus总线等将智能终端连接至集中器，再由集中器集中上传数据。
非远传燃气表存在的缺点：人工查抄方式入户不便、效率低、成本高、不具实时性、准确性不高。
有线远传燃气表存在的缺点：
1、需要布线，施工量大；
2、维护、检修困难；
3、成本高；
4、容量小，为了增加容量，只能增加集中器；
5、传输距离近。
现有无线远传燃气表多使用433MHz及ZigBee等自组网无线网络、LoRaWAN、GPRS、2G/3G/4G等。
无线远传燃气表使用433MHz及ZigBee等自组网无线网络、LoRaWAN时存在以下缺点：
1、需要自组建无线网络，网络设计复杂；
2、无线网络覆盖半径小(433MHz及ZigBee等自组网无线网络)；
3、功耗大(433MHz及ZigBee等自组网无线网络)；
4、容量小。
无线远传燃气表使用GPRS、2G/3G/4G时存在以下缺点：
1、资费高；
2、功耗大。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，在于解决传统远传燃气表存在的或成本高、或网络设计复杂、或网络覆盖半径小、或容量小、或功耗大等问题。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，包括：微控制器、电源电路、阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块和NB-IoT模块；
所述微控制器分别与阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块、NB-IoT模块连接；所述电源电路分别与微控制器、阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块、NB-IoT模块连接；
所述微控制器用于控制各功能模块，以低功耗运行方式控制各功能模块完成流量采集、燃气表状态监测、阀门控制、无线数据收发、报警提示、阶梯计费等工作；
所述电源电路用于为各功能模块提供高效率和稳定电源；
所述阀门控制电路用于驱动燃气表基表内置电磁阀开关；
所述报警模块用于错误状态提醒及报警；
所述输入操作电路用于外部操作以查看燃气表状态；
所述流量计量模块用于采集燃气流量；
所述看门狗用于监测程序运行状态，提供死机保护；
所述实时时钟用于为燃气表提供时间日历；
所述LCD显示模块用于显示燃气表状态；
所述电压监测电路用于监控电源电压，保障燃气表正常运行；
所述ESAM安全模块用于实现数据安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能；
所述数据存储模块用于燃气表参数及历史数据存储和记录；
所述NB-IoT模块用于调制解调、控制收发无线信号。
在上述方案的基础上，所述电源电路由电池、二极管、电压转换芯片、电阻、电容构成。
在上述方案的基础上，所述阀门控制电路是由多个三极管、二极管组成的桥式驱动电路。
在上述方案的基础上，所述报警模块由蜂鸣器电路和LCD实现。
在上述方案的基础上，所述输入操作电路由按键电路实现。
本实用新型描述了一种基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置的基本原理和主要特征。本实用新型存在多种变化、包括模块删减、模块整合、芯片替换。
附图说明
本实用新型有如下附图：
图1本实用新型的功能模块构成及关系原理图。
图2基于物联网和云计算的智能燃气表管理平台框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1-2所示，本实用新型所述的基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，包括：微控制器、电源电路、阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块和NB-IoT模块；
所述微控制器分别与阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块、NB-IoT模块连接；所述电源电路分别与微控制器、阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块、NB-IoT模块连接；
所述微控制器用于控制各功能模块，以低功耗运行方式控制各功能模块完成流量采集、燃气表状态监测、阀门控制、无线数据收发、报警提示、阶梯计费等工作；
所述电源电路用于为各功能模块提供高效率和稳定电源；
所述阀门控制电路用于驱动燃气表基表内置电磁阀开关；
所述报警模块用于错误状态提醒及报警；
所述输入操作电路用于外部操作以查看燃气表状态；
所述流量计量模块用于采集燃气流量；
所述看门狗用于监测程序运行状态，提供死机保护；
所述实时时钟用于为燃气表提供时间日历；
所述LCD显示模块用于显示燃气表状态；
所述电压监测电路用于监控电源电压，保障燃气表正常运行；
所述ESAM安全模块用于实现数据安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等安全控制功能；
所述数据存储模块用于燃气表参数及历史数据存储和记录；
所述NB-IoT模块用于调制解调、控制收发无线信号。
在上述方案的基础上，所述电源电路由电池、二极管、电压转换芯片、电阻、电容构成。
在上述方案的基础上，所述阀门控制电路是由多个三极管、二极管组成的桥式驱动电路。
在上述方案的基础上，所述报警模块由蜂鸣器电路和LCD实现。
在上述方案的基础上，所述输入操作电路由按键电路实现。
基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置运用NB-IOT高安全、广覆盖、低功耗、大连接广域通信技术，实现对智能燃气表的信息实时采集、状态监测、控制指令下发等远程操作，将采集的数据和状态信息进行及时分析和处理，从而实现更有针对性、科学性的动态管理，提升智能燃气表的管理效率和服务水平。
本实用新型的有益效果：
1、采用先进的NB-IOT广域通信技术，电信无线频谱资源，实时采集智能燃气表的信息；
2、端到端的安全技术保障数据安全和接入安全；
3、信息共享平台，构建基于物联网和云计算的智能燃气表管理平台。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，其特征在于，包括：微控制器、电源电路、阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块和NB-IoT模块；
所述微控制器分别与阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块、NB-IoT模块连接；所述电源电路分别与微控制器、阀门控制电路、报警模块、输入操作电路、流量计量模块、看门狗、实时时钟、LCD显示模块、电压监测电路、ESAM安全模块、数据存储模块、NB-IoT模块连接；
所述微控制器用于控制各功能模块，以低功耗运行方式控制各功能模块完成流量采集、燃气表状态监测、阀门控制、无线数据收发、报警提示、阶梯计费工作；
所述电源电路用于为各功能模块提供高效率和稳定电源；
所述阀门控制电路用于驱动燃气表基表内置电磁阀开关；
所述报警模块用于错误状态提醒及报警；
所述输入操作电路用于外部操作以查看燃气表状态；
所述流量计量模块用于采集燃气流量；
所述看门狗用于监测程序运行状态，提供死机保护；
所述实时时钟用于为燃气表提供时间日历；
所述LCD显示模块用于显示燃气表状态；
所述电压监测电路用于监控电源电压，保障燃气表正常运行；
所述ESAM安全模块用于实现数据安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制和线路加密传输安全控制功能；
所述数据存储模块用于燃气表参数及历史数据存储和记录；
所述NB-IoT模块用于调制解调、控制收发无线信号。
2.如权利要求1所述的基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，其特征在于，所述电源电路由电池、二极管、电压转换芯片、电阻、电容构成。
3.如权利要求1所述的基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，其特征在于，所述阀门控制电路是由多个三极管、二极管组成的桥式驱动电路。
4.如权利要求1所述的基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，其特征在于，所述报警模块由蜂鸣器电路和LCD实现。
5.如权利要求1所述的基于NB-IoT技术的低功耗智能燃气表辅助装置，其特征在于，所述输入操作电路由按键电路实现。
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