CN208581225U - 基于nb-iot技术的哑资源采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于NB‑IOT技术的哑资源采集装置，包括GPS接线头、GPS发射接收器、开启螺栓、电源开关、NB内置天线、开关座、电源座、电池、GPS座、SIM卡槽、NB插座，哑资源采集装置上部设置GPS接线头，GPS接线头通过螺纹与哑资源采集装置固定。本实用新型利用GPS发射接收器对需监控设备进行位置监控，通过GPS控制模块将位置信号传递给MCU处理器，利用陀螺仪对需监控设备倾斜度进行监控，通过陀螺仪控制模块将倾斜角度信号传递给MCU处理器，同时利用NB‑IOT技术，提供全面的蜂窝数据连接覆盖，MCU处理器通过蜂窝网络将数据上传至PC端，实现数据的实时采集、同时对设备实时监控，实现无人化、远程化、实时化管理，并且通过网络实现信息的共享。

Description

基于NB-IOT技术的哑资源采集装置

技术领域

本实用新型涉及设备信息监控采集技术领域，尤其涉及基于NB-IOT技术的哑资源采集装置。

背景技术

哑元资源广泛分布于社会生产、生活的各行各业，随着社会进步、技术的发展，实现对哑元资源的信息采集以及日常监控成为生产、生活的迫切需求，基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)是万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级，NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术，具有覆盖广、连接多、速率快、成本低、功耗低、架构优等特点，NB-IOT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存，NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元，目前针对哑元资源的信息采集以及监控，主要依靠人工采集和人工巡检，需要投入大量的人力、物力和时间，采集效率低、误差大。巡检周期长、效率低，不能实时对哑元资源的信息变更进行维护，资源隐患、故障不能及时发现上报。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出基于NB-IOT技术的哑资源采集装置，实现数据的实时采集、同时对设备实时监控，实现无人化、远程化、实时化管理，并且通过网络实现信息的共享。

根据本实用新型实施例的基于NB-IOT技术的哑资源采集装置，包括GPS接线头、GPS发射接收器、开启螺栓、电源开关、NB内置天线、开关座、电源座、电池、GPS座、SIM卡槽、NB插座，所述哑资源采集装置上部设置所述GPS接线头，所述GPS接线头通过螺纹与所述哑资源采集装置固定，所述GPS接线头上部设置所述GPS发射接收器，所述GPS发射接收器与所述GPS接线头通过螺纹固定，所述哑资源采集装置下部固定安装所述电源开关，所述哑资源采集装置四角通过开启螺栓固定，所述哑资源采集装置内部设置有PCB板，所述PCB板上部焊接所述开关座，所述开关座右部设置所述电源座，所述电源座通过焊接与所述PCB板固定，所述PCB板右侧设置所述电池，所述电池通过导线与所述电源座卡扣连接，所述PCB板下部设置所述SIM卡槽，所述SIM卡槽通过焊接与所述PCB板固定，所述SIM卡槽右侧设置所述NB插座，所述NB插座与所述PCB板通过焊接固定，所述PCB板上部设置所述NB内置天线，所述NB内置天线与所述NB插座通过导线卡扣连接。

优选的，所述PCB板上设置有NB-IOT控制模块、GPS控制模块、陀螺仪控制模块、NB-IOT发射接收器、陀螺仪、MCU处理器、电源管理模块，所述电池与所述电源管理模块电信号连接，所述电源管理模块与所述MCU处理器电信号连接，所述MCU处理器与所述NB-IOT控制模块电信号连接，所述NB-IOT控制模块与所述NB-IOT发射接收器电信号连接，所述MCU处理器与所述GPS控制模块电信号连接，所述GPS控制模块与所述GPS发射接收器电信号连接，所述MCU处理器与所述陀螺仪控制模块电信号连接，所述MCU处理器通过蜂窝网络信号与远程PC机相连接。

优选的，所述PCB板上还设置有SIM卡模块，所述SIM卡模块与所述NB-IOT控制模块电信号连接。

优选的，所述PCB板上还设置有辅助电路模块，所述辅助电路模块与所述MCU处理器电信号连接。

本实用新型中，利用GPS发射接收器对需监控设备进行位置监控，通过GPS控制模块将位置信号传递给MCU处理器，利用陀螺仪对需监控设备倾斜度进行监控，通过陀螺仪控制模块将倾斜角度信号传递给MCU处理器，同时利用NB-IOT技术，提供全面的蜂窝数据连接覆盖，MCU处理器通过蜂窝网络将数据上传至PC端，实现数据的实时采集、同时对设备实时监控，实现无人化、远程化、实时化管理，并且通过网络实现信息的共享。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提出的基于NB-IOT技术的哑资源采集装置内部结构示意图；

图2为本实用新型提出的基于NB-IOT技术的哑资源采集装置外部结构示意图；

图3为本实用新型提出的基于NB-IOT技术的哑资源采集装置的***框图；

图4为本实用新型提出的基于NB-IOT技术的哑资源采集装置的电路原理图；

图5为本实用新型提出的SIM卡模块电路原理图；

图6为本实用新型提出的GPS控制模块电路原理图；

图7为本实用新型提出的电源管理模块电路原理图；

图8为本实用新型提出的陀螺仪控制模块电路原理图；

图9为本实用新型提出的辅助电路模块电路原理图；

图10为本实用新型提出的MCU处理器电路原理图；

图11为本实用新型提出的NB-IOT控制模块电路原理图。

图中：1-GPS天线接头、2-GPS发射接收器、3-开启螺栓、4-电源开关、5-NB内置天线、6-开关座、7-电源座、8-电池、9-GPS座、10-SIM卡槽、11-NB插座12-SIM卡模块、13-GPS控制模块、14-电源管理模块、15-陀螺仪控制模块、16-辅助电路模块、17-MCU处理器、18-NB-IOT控制模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-2，基于NB-IOT技术的哑资源采集装置，包括GPS接线头1、GPS发射接收器2、开启螺栓3、电源开关4、NB内置天线5、开关座6、电源座7、电池8、GPS座9、SIM卡槽10、NB插座11，哑资源采集装置上部设置GPS接线头1，GPS接线头1通过螺纹与哑资源采集装置固定，GPS接线头1上部设置GPS发射接收器2，GPS发射接收器2与GPS接线头1通过螺纹固定，哑资源采集装置下部固定安装电源开关4，哑资源采集装置四角通过开启螺栓3固定，哑资源采集装置内部设置有PCB板，PCB板上部焊接开关座6，开关座6右部设置电源座7，电源座7通过焊接与PCB板固定，PCB板右侧设置电池8，电池8通过导线与电源座7卡扣连接，PCB板下部设置SIM卡槽10，SIM卡槽10通过焊接与PCB板固定，SIM卡槽10右侧设置NB插座11，NB插座11与PCB板通过焊接固定，PCB板上部设置NB内置天线5，NB内置天线5与NB插座11通过导线卡扣连接。

参照图3-11，PCB板上设置有NB-IOT控制模块18、GPS控制模块13、陀螺仪控制模块15、NB-IOT发射接收器、陀螺仪、MCU处理器17、电源管理模块14，电池8与电源管理模块14电信号连接，电源管理模块14与MCU处理器17电信号连接，MCU处理器17与NB-IOT控制模块18电信号连接，NB-IOT控制模块18与NB-IOT发射接收器电信号连接，MCU处理器17与GPS控制模块13电信号连接，GPS控制模块13与GPS发射接收器2电信号连接，MCU处理器17与陀螺仪控制模块15电信号连接，MCU处理器17通过蜂窝网络信号与远程PC机相连接；PCB板上还设置有SIM卡模块12，SIM卡模块12与NB-IOT控制模块18电信号连接；PCB板上还设置有辅助电路模块16，辅助电路模块16与MCU处理器17电信号连接。

工作时，本装置通过锂电池供电，通过电源管理模块14，将电压转化为整体电路提供电源，通过SIM卡模块12与NB-IOT控制模块18电信号连接，为装置四周提供全面的蜂窝数据连接覆盖，通过GPS发射接收器2定位本装置的经纬度数据并锁定，利用GPS控制模块13将经纬度数据进行处理，传递给MCU处理器17，陀螺仪内部设置有六姿态检测传感器，实现XYZ轴空间角度检测，获取需监控设备倾斜角数据，利用陀螺仪控制模块15将倾斜角数据进行处理，传递给MCU处理器17，MCU处理器17通过蜂窝网络将需监控设备的经纬度信息与倾斜角信息上传至远程PC机，辅助电路模块16为MCU处理器提供外部时钟信号。

综上所述，基于NB-IOT技术的哑资源采集装置利用GPS发射接收器对需监控设备进行位置监控，通过GPS控制模块将位置信号传递给MCU处理器，利用陀螺仪对需监控设备倾斜度进行监控，通过陀螺仪控制模块将倾斜角度信号传递给MCU处理器，同时利用NB-IOT技术，提供全面的蜂窝数据连接覆盖，MCU处理器通过蜂窝网络将数据上传至PC端，实现数据的实时采集、同时对设备实时监控，实现无人化、远程化、实时化管理，并且通过网络实现信息的共享。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于NB-IOT技术的哑资源采集装置，其特征在于：包括GPS接线头、GPS发射接收器、开启螺栓、电源开关、NB内置天线、开关座、电源座、电池、GPS座、SIM卡槽、NB插座，所述哑资源采集装置上部设置所述GPS接线头，所述GPS接线头通过螺纹与所述哑资源采集装置固定，所述GPS接线头上部设置所述GPS发射接收器，所述GPS发射接收器与所述GPS接线头通过螺纹固定，所述哑资源采集装置下部固定安装所述电源开关，所述哑资源采集装置四角通过开启螺栓固定，所述哑资源采集装置内部设置有PCB板，所述PCB板上部焊接所述开关座，所述开关座右部设置所述电源座，所述电源座通过焊接与所述PCB板固定，所述PCB板右侧设置所述电池，所述电池通过导线与所述电源座卡扣连接，所述PCB板下部设置所述SIM卡槽，所述SIM卡槽通过焊接与所述PCB板固定，所述SIM卡槽右侧设置所述NB插座，所述NB插座与所述PCB板通过焊接固定，所述PCB板上部设置所述NB内置天线，所述NB内置天线与所述NB插座通过导线卡扣连接。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的哑资源采集装置，其特征在于：所述PCB板上设置有NB-IOT控制模块、GPS控制模块、陀螺仪控制模块、NB-IOT发射接收器、陀螺仪、MCU处理器、电源管理模块，所述电池与所述电源管理模块电信号连接，所述电源管理模块与所述MCU处理器电信号连接，所述MCU处理器与所述NB-IOT控制模块电信号连接，所述NB-IOT控制模块与所述NB-IOT发射接收器电信号连接，所述MCU处理器与所述GPS控制模块电信号连接，所述GPS控制模块与所述GPS发射接收器电信号连接，所述MCU处理器与所述陀螺仪控制模块电信号连接，所述MCU处理器通过蜂窝网络信号与远程PC机相连接。

3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的哑资源采集装置，其特征在于：所述PCB板上还设置有SIM卡模块，所述SIM卡模块与所述NB-IOT控制模块电信号连接。

4.根据权利要求1所述的基于NB-IOT技术的哑资源采集装置，其特征在于：所述PCB板上还设置有辅助电路模块，所述辅助电路模块与所述MCU处理器电信号连接。