双模物联网水表制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双模物联网水表，包括主控模块及与其相连接的水表计量电路、电源管理模块、实时时钟电路、数据存储器，其主要技术特点是：所述主控模块与移动双模物联网传输模组相连接，通过NB‑IoT物联网及2G/4G网络之间切换并实现与云端系统的数据传输功能。本实用新型专利技术将移动双模物联网传输模组应用到物联网水表上，实现双模传输功能，当遇到NB‑IOT信号盲区或者NB‑IOT信号很弱的区域，会自动切换到2G/4G网络将水表信息传输出去，大幅度提高了物联网水表数据上传的成功率，有效地解决了单模NB‑IOT物联网水表在信号盲区或NB‑IOT信号很弱时不能有效传输数据的问题，避免了水表因传输失败而多次发射引起的电池损耗，使水表的电池使用寿命大大增强。

Dual mode Internet of things water meter

The utility model relates to a dual-mode Internet of things water meter, which comprises a main control module and a water meter measuring circuit, a power management module, a real-time clock circuit and a data memory connected with the main technical feature: the main control module is connected with a mobile dual-mode Internet of things transmission module, switches between the Nb \u2011 IOT Internet of things and the 2G / 4G network and realizes data transmission with the cloud system Transmission function. The utility model applies the mobile dual-mode IOT transmission module to the IOT water meter to realize the dual-mode transmission function. When encountering the Nb \u2011 IOT signal blind area or the Nb \u2011 IOT signal weak area, it will automatically switch to the 2G / 4G network to transmit the water meter information, greatly improving the success rate of the IOT water meter data upload, effectively solving the single-mode Nb \u2011 IOT water meter in the information The problem that No. 1 blind area or Nb \u2011 IOT signal is very weak can not effectively transmit data avoids the battery loss caused by multiple transmissions of the water meter due to transmission failure, which greatly enhances the battery life of the water meter.

【技术实现步骤摘要】
双模物联网水表
本技术属于物联网水表
，尤其是一种双模物联网水表。
技术介绍
在网络传输技术迅猛发展的今天，NB-IOT技术以其高连通性、高穿透力的特性很快在物联网水表应用领域发展成为技术主流产品。目前，采用NB-IOT网络作为传输的物联网水表均是基于NB-IOT基站的单模NB-IOT物联网水表，当单模NB-IOT物联网水表安装于复杂使用环境下尤其是安装于用户户内，由于受到安装空间的限制和水表环境的影响，使物联网水表的NB-IOT信号传输受到非常大的影响，产生如下问题：(1)信号盲区：由于传输环境的复杂和外界干扰的影响，以及基站部署的覆盖连续性问题，使NB-IOT信号不可避免的存在信号盲区，一旦基站信号覆盖不到或者覆盖信号弱，会直接导致该表数据不能上传，成为盲表。(2)功耗大：现有的单模NB-IOT物联网水表由于受基站覆盖范围的限制或者受信号强度的影响会导致传输信息失败，而传输失败的水表会再次或多次传输，这样在原本没有信号或信号很弱的区域是根本传输不上的，反而多次传输会大量浪费电池的电量，尤其是针对物联网水表产品，这些产品都是一次性锂电池供电的，而且要保障至少6年的工作，大量而无用的消耗电能会使水表电池的使用年限大大减少。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种双模物联网水表，解决NB-IOT信号盲区或者信号弱区导致NB-IOT物联网水表不能实现数据传输的问题以及功耗大的问题。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种双模物联网水表，包括主控模块及与其相连接的水表计量电路、电源管理模块、实时时钟电路、数据存储器，所述主控模块与移动双模物联网传输模组相连接，控制NB-IoT物联网及2G/4G网络进行切换并实现与云端系统的数据传输功能。所述移动双模物联网传输模组由EC21-B8物联网数据传输模块及其外围电路连接构成。所述主控模块由MTR7519芯片及其外围电路构成。所述数据存储器采用EEprom存储器。所述实时时钟模块采用PCF8563芯片。所述电源管理模块包括锂电池及升压电路，该升压电路采用HT7991芯片。所述水表计量电路采用机电转换传感器。所述主控模块还连接一外通讯端口实现对芯片的管理功能。本技术的优点和积极效果是：1、本技术将移动双模物联网传输模组应用到物联网水表上，实现双模传输功能，当遇到NB-IOT信号盲区或者NB-IOT信号很弱的区域，会自动切换到2G/4G网络将水表信息传输出去，大幅度提高了物联网水表数据上传的成功率，有效地解决了单模NB-IOT物联网水表在信号盲区或NB-IOT信号很弱时不能有效传输数据的问题。2、本技术采用双模通讯方式，避免了水表在NB-IOT信号盲区或信号弱区的多次传输带来的NB-IOT网络接入堵塞压力，减少了因并发产生的上传失败，避免了水表因传输失败而多次发射引起的电池损耗，使水表的电池使用寿命大大增强。3、本技术设计合理，有效地提高了物联网水表数据传输的稳定性和成功率，降低了物联网水表的功耗，延长了物联网水表电池的使用寿命，可广泛用于工业仪表领域中。附图说明图1为本技术的控制电路方框图；图2为主控模块的电路图；图3为移动双模物联网传输模组的电路图；图4为电源管理模块的电路图；图5为数据存储器的电路图；图6位实时时钟电路的电路图；图7a为水表计量电路的电路图(霍尔传感器部分)；图7b为水表计量电路的电路图(计量检测部分)；图7c为水表计量电路的电路图(计量插座部分)。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例做进一步详述。本技术的设计思想是：由于单模NB-IOT物联网水表只能采用NB-IOT物联网通信方式，不支持室分器网络传输。但是室分器广泛分布于楼内，而楼内的室分器可以进行2G/4G信号传输。因此，本技术采用移动双模物联网传输模组，在NB-IOT信号盲区或者NB-IOT信号很弱的情况下，利用室分器实现不同网络信号的连续对接，解决了NB-IOT只依靠基站传输所产生的盲区问题。一种双模物联网水表，如图1所示，包括主控模块、移动双模物联网传输模组、水表计量电路、电源管理模块、实时时钟电路、数据存储器和对外通讯端口；所述主控模块与移动双模物联网传输模组、水表计量电路、电源管理模块、实时时钟电路、数据存储器及对外通讯端口相连接。下面对各个模块电路分别进行说明：如图2所示，主控模块由MICROCHIP的MTR7519芯片及其外围电路构成，实现水表数据的采集、记录、存储，并且根据设定的数据传输周期对采集的数据进行发送和接收，接收到控制指令后，水表进行相应的执行动作。具体方式为：主控模块通过水表计量电路对水表的流量进行机电转换以及采集和记录的工作；主控模块控制电源管理模块的输出通断以及与移动双模物联网传输模组的通信实现与云端系统的数据交互；主控模块通过实时时钟电路实现实时时钟功能，并且根据时钟定时与云平台交互数据；主控模块通过数据存储器进行数据的存取功能。主控模块通过对外通讯端口实现对芯片编写并烧录程序。如图3所示，移动双模物联网传输模组由EC21-B8物联网数据传输模块及其外围电路连接构成，用于实现水表与云端网络的数据通讯功能。移动双模物联网传输模组利用其特有的功能，当遇到NB-IOT信号盲区或者NB-IOT信号很弱的区域，会自动切换到2G/4G网络，从而实现与云端系统数据传输功能。如图4所示，电源管理电路包括锂电池及升压电路，该升压电路采用HT7991电压升压芯片，通过VI管脚和LX管脚搭建外围的LC震荡电路实现电压升压的操作，并且通过FB管脚的外为电阻选定的输出电压，芯片的输入电压为3.6V输出电压为4.2V同时可以提供3A的大电流输出，以此确保移动双模物联网传输模组的供电。如图5所示，数据存储器采用EEprom存储器(FM24CL16芯片)实现水表数据信息的存储功能。如图6所示，所述实时时钟电路用于定时与云端系统进行通信，该电路采用实时时钟芯片PCF8563，其通过外部晶振32.768K的震荡作为时基，在SCL管脚和SDA管脚加上上拉电阻提高驱动能力和抗干扰能力，并通过这两个管脚与主控模块通信。水表计量电路采用现有的机电转换传感器电路实现。图7a、图7b及图7c给出了一种机电转换传感器电路的实例，该传感器电路由霍尔传感器、计量检测电路及计量插座连接构成。水表数据通过机电转换转换为脉冲信号，水表内主控模块记录、分析、存储该计量信息，当计量值达到传输设定值之后，水表将数据通过物联网传输模组将水表数据传输到云端系统中。本技术的工作原理为：1、主控模块(芯片MTR7519)实时收集水表计量检测的脉冲信号，对水表数据信息进行计算并在数据存储器中存储采集到的数据，并记录采集数据产生时间和分析采集数据是否上传，若采集收到的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模物联网水表，包括主控模块及与其相连接的水表计量电路、电源管理模块、实时时钟电路、数据存储器，其特征在于：所述主控模块与移动双模物联网传输模组相连接，通过控制NB-IoT物联网及2G/4G网络之间切换并实现与云端系统的数据传输功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种双模物联网水表，包括主控模块及与其相连接的水表计量电路、电源管理模块、实时时钟电路、数据存储器，其特征在于：所述主控模块与移动双模物联网传输模组相连接，通过控制NB-IoT物联网及2G/4G网络之间切换并实现与云端系统的数据传输功能。


2.根据权利要求1所述双模物联网水表，其特征在于：所述移动双模物联网传输模组由EC21-B8物联网数据传输模块及其外围电路连接构成。


3.根据权利要求1所述双模物联网水表，其特征在于：所述主控模块由MTR7519芯片及其外围电路构成。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，王春，
申请(专利权)人：天津赛恩能源技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12