一种基于物联网低功耗的流体温压测量装置及其数据传输方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于物联网的流体温压测量装置及其数据传输方法，包括MCU控制器、流体压力传感器、流体温度传感器、海拔压力传感器、无线通信模块、时钟计时模块、卫星定位模块、储存器和电池，MCU控制器收集并处理压力数据、温度数据、地理位置信息、海拔高度数据和电池电量信息，形成带时间信息的数据信息后存储于储存器中，并通过无线通信模块远程传输至远端信息监控平台，MCU控制器还通过无线通信模块获取远端信息监控平台的远程操作指令信息以实现远程控制。本发明专利技术通过集成低功耗物联网技术及设计可控制数据采集与传输频率的流体温压测量装置及其数据传输方法，使得耗电量大幅度降低，实现利用电池就可以保障物联网设备长时间稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网低功耗的流体温压测量装置及其数据传输方法
本专利技术涉及一种基于物联网低功耗的流体温压测量装置及其数据传输方法，属于物联网

技术介绍
随着计算机技术的发展，互联网的出现给现代生产和生活均带来了极大的便利。物联网作为具有能将任何物体与网络相连接，并进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能的新一代信息技术，近年来，得到了越来越广泛的应用。社会快速发展过程中，生产生活所需的管网管道建设也全面铺开，特别是城镇及工业园区内管网管道覆盖面广，管线错综复杂，管理难度大。例如针对蒸汽、热水等流体管道，传统采用就地式的温度和压力测量仪，所测量数据必须人工去现场进行读取才能获取，不仅极大增加了人工管理难度及管理成本，而且由于不能及时获取温度和压力数据，无法做到对管道运行状态的及时监测，难以对突发事故进行预警。设计可以数据远传的温度和压力测量仪，关键难题在于解决温度和压力测量仪的电源问题，行业内常用的解决方法是采用太阳能发电结合储电技术，就地利用太阳能发电，给可实现数据远传温度和压力测量仪供电，并利用储电技术将多余电量进行储存，以解决太阳发电不足时的用电问题。但是，带有光储发电的温度和压力测量仪则造价太高，以致于企业望而却步。本专利技术专利则是采用低功耗的NB-IoT技术，并利用MCU控制器(也称为单片微型计算机或者单片机)设计可控制数据信息采集与传输频率的流体温压测量装置及其数据传输方法，使得流体温压测量装置耗电得到大幅度降低，实现利用电池为其供电，也可以实现长时间的稳定运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于物联网低功耗的流体温压测量装置及其数据传输方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，包括：MCU控制器、流体压力传感器、流体温度传感器、无线通信模块、时钟计时模块、储存器和电池，其中，所述MCU控制器同时与流体压力传感器、流体温度传感器、无线通信模块、时钟计时模块、储存器和电池连接；所述流体压力传感器用于测量流体的压力，并将获取的压力数据输送至MCU控制器；所述流体温度传感器用于测量流体的温度，并将获取的温度数据输送至MCU控制器；所述时钟计时模块用于记录实时时间信息，并向MCU控制器提供准确的时间信息；所述电池用于向MCU控制器提供电源；所述无线通信模块用于MCU控制器与远端信息监控平台进行数据交互；所述MCU控制器用于收集并处理流体压力传感器获取的压力数据、流体温度传感器获取的温度数据和电池的电量使用信息，再将处理后的带时间参数的压力数据、带时间参数的温度数据和带时间参数的电量使用信息通过所述无线通信模块远程传输至远端信息监控平台，同时所述MCU控制器还通过所述无线通信模块获取远端信息监控平台的远程操作指令信息；所述储存器用于MCU控制器将处理后的带时间参数的压力数据、带时间参数的温度数据和带时间参数的电量使用信息进行存储。进一步而言，所述电池为锂电池，且锂电池为可拆卸式锂电池。进一步而言，所述电池为蓄电池，且蓄电池为可拆卸式蓄电池。进一步而言，所述无线通信模块是LoRa无线通信模块。进一步而言，所述无线通信模块是NB-IoT无线通信模块，且安装有NB-IoT物联网卡。进一步而言，还包括与MCU控制器连接的卫星定位模块，所述卫星定位模块用于获取流体温压测量装置实际安装的地理位置信息，并将获取的地理位置信息输送至MCU控制器。进一步而言，还包括与MCU控制器连接的海拔压力传感器，所述海拔压力传感器用于获取流体温压测量装置实际安装位置的海拔高度，并将获取的海拔高度数据输送至MCU控制器。所述的基于物联网低功耗的流体温压测量装置的数据传输方法，其特征在于，所述数据传输方法包括：步骤S1：当流体温压测量装置完成安装后，MCU控制器通过无线通信模块获取远端信息监控平台的远程时间同步操作指令，根据操作指令，对时钟计时模块的时间参数与远端信息监控平台的时间参数进行同步；此时，利用卫星定位模块对流体温压测量装置进行定位，获取流体温压测量装置实际安装的地理位置信息数据，并利用海拔压力传感器对流体温压测量装置实际安装位置的海拔高度进行测量，获取流体温压测量装置实际安装位置的海拔高度数据，然后将地理位置信息数据和海拔高度数据输送至MCU控制器，此时，MCU控制器利用时钟计时模块提供的时间信息对地理位置信息数据和海拔高度数据进行处理后形成带时间参数的地理位置信息数据和带时间参数的海拔高度数据，然后将带时间参数的地理位置信息数据和带时间参数的海拔高度数据存储于储存器之中；步骤S2：MCU控制器通过无线通信模块获取远端信息监控平台的远程设定时间间隔操作指令，根据操作指令，将MCU控制器获取流体压力和流体温度的时间间隔设定为α，将MCU控制器获取电池电量使用信息的时间间隔设定为β，将流体温压测量装置向远端信息监控平台远程传输数据信息的时间间隔设定为且步骤S3：每当经过时间α时，MCU控制器通过流体压力传感器和流体温度传感器同时获取流体的压力数据和温度数据，此时，MCU控制器利用时钟计时模块提供的时间信息对压力数据和温度数据进行处理后形成带时间参数的压力数据和带时间参数的温度数据，然后将带时间参数的压力数据和带时间参数的温度数据存储于储存器之中；每当经过时间β时，MCU控制器获取电池的电量使用信息，并利用时钟计时模块提供的时间信息对电量使用信息进行处理后形成带时间参数的电量使用信息，然后将带时间参数的电量使用信息存储于储存器之中；步骤S4：每当经过时间时，MCU控制器通过无线通信模块将储存器中存储的全部数据信息远程传输至远端信息监控平台，然后对储存器中存储的数据信息进行全部删除处理后，储存器则重新用于存储MCU控制器处理后的新数据信息。进一步而言，每当对电池进行拆卸更换时，在完成电池拆卸更换后，MCU控制器均通过远端信息监控平台的远程时间同步操作指令，对时钟计时模块的时间参数与远端信息监控平台的时间参数进行重新同步。进一步而言，每当远端信息监控平台远程获取流体温压测量装置的数据信息异常时，则利用卫星定位模块对流体温压测量装置进行重新定位，并将获取的流体温压测量装置的新地理位置信息数据输送至MCU控制器，MCU控制器利用时钟计时模块提供的时间信息对地理位置信息数据进行重新处理后形成带时间参数的地理位置信息数据，然后MCU控制器将带时间参数的地理位置信息数据通过无线通信模块远程传输至远端信息监控平台；然后，根据新地理位置信息的变化情况来判定流体温压测量装置是否被盗或发生故障，即：当地理位置信息发生变化时，则流体温压测量装置被盗；当地理位置信息未发生变化时，则流体温压测量装置发生故障。进一步而言，当流体压力变化范围超过规定的阀值时，流体压力传感器和流体温度传感器实时测量流体的压力和温度，并经过MCU控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，包括：MCU控制器、流体压力传感器、流体温度传感器、无线通信模块、时钟计时模块、储存器和电池，其中，所述MCU控制器同时与流体压力传感器、流体温度传感器、无线通信模块、时钟计时模块、储存器和电池连接；/n所述流体压力传感器用于测量流体的压力，并将获取的压力数据输送至MCU控制器；/n所述流体温度传感器用于测量流体的温度，并将获取的温度数据输送至MCU控制器；/n所述时钟计时模块用于记录实时时间信息，并向MCU控制器提供准确的时间信息；/n所述电池用于向MCU控制器提供电源；/n所述无线通信模块用于MCU控制器与远端信息监控平台进行数据交互；/n所述MCU控制器用于收集并处理流体压力传感器获取的压力数据、流体温度传感器获取的温度数据和电池的电量使用信息，再将处理后的带时间参数的压力数据、带时间参数的温度数据和带时间参数的电量使用信息通过所述无线通信模块远程传输至远端信息监控平台，同时所述MCU控制器还通过所述无线通信模块获取远端信息监控平台的远程操作指令信息；/n所述储存器用于MCU控制器将处理后的带时间参数的压力数据、带时间参数的温度数据和带时间参数的电量使用信息进行存储。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，包括：MCU控制器、流体压力传感器、流体温度传感器、无线通信模块、时钟计时模块、储存器和电池，其中，所述MCU控制器同时与流体压力传感器、流体温度传感器、无线通信模块、时钟计时模块、储存器和电池连接；
所述流体压力传感器用于测量流体的压力，并将获取的压力数据输送至MCU控制器；
所述流体温度传感器用于测量流体的温度，并将获取的温度数据输送至MCU控制器；
所述时钟计时模块用于记录实时时间信息，并向MCU控制器提供准确的时间信息；
所述电池用于向MCU控制器提供电源；
所述无线通信模块用于MCU控制器与远端信息监控平台进行数据交互；
所述MCU控制器用于收集并处理流体压力传感器获取的压力数据、流体温度传感器获取的温度数据和电池的电量使用信息，再将处理后的带时间参数的压力数据、带时间参数的温度数据和带时间参数的电量使用信息通过所述无线通信模块远程传输至远端信息监控平台，同时所述MCU控制器还通过所述无线通信模块获取远端信息监控平台的远程操作指令信息；
所述储存器用于MCU控制器将处理后的带时间参数的压力数据、带时间参数的温度数据和带时间参数的电量使用信息进行存储。


2.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，所述电池为锂电池，且锂电池为可拆卸式锂电池。


3.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，所述电池为蓄电池，且蓄电池为可拆卸式蓄电池。


4.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，所述无线通信模块是LoRa无线通信模块。


5.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，所述无线通信模块是NB-IoT无线通信模块，且安装有NB-IoT物联网卡。


6.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，还包括与MCU控制器连接的卫星定位模块，所述卫星定位模块用于获取流体温压测量装置实际安装的地理位置信息，并将获取的地理位置信息输送至MCU控制器。


7.根据权利要求1所述的基于物联网低功耗的流体温压测量装置，其特征在于，还包括与MCU控制器连接的海拔压力传感器，所述海拔压力传感器用于获取流体温压测量装置实际安装位置的海拔高度，并将获取的海拔高度数据输送至MCU控制器。


8.一种如权利要求1～7任一项所述的基于物联网低功耗的流体温压测量装置的数据传输方法，其特征在于，所述数据传输方法包括：
步骤S1：
当流体温压测量装置完成安装后，MCU控制器通过无线通信模块获取远端信息监控平台的远程时间同步操作指令，根据操作指令，对时钟计时模块的时间参数与远端信息监控平台的时间参数进行同步；
此时，利用卫星定位模块对流体温压测量装置进行定位，获取流体温压测量装置实际安装的地理位置信息数据，并利用海拔压力传感器对流体温压测量装置实际安装位置的海拔高度进行测量，获取流体温压测量装置实际安装位置的海拔高度数据，然后将地理位置信息数据和海拔高度数据输送至MCU控制器，此时，MCU控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：高玉荣，高新勇，
申请(专利权)人：信阳清源智联信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41