基于NB‑IoT技术的排气阀远程监测电路制造技术

本发明专利技术涉及一种基于NB‑IoT技术的排气阀远程监测电路。本发明专利技术中压力变送器和流量传感器连接到双路模拟信号调理电路实现电流/电压转换以及电压变换，双路模拟信号调理电路将输出模拟电压量传输到工业微处理器电路的AD接口进行模数转换，工业微处理器电路经UART接口传输数据至NB‑IoT通信电路，最终由NB‑IoT通信电路将数据发送到远端服务器，太阳能供电电路为整个系统提供5V电源。本发明专利技术采用了工业级处理器和数据通信模块进行设计，可以实现排气阀内压力和流量数据的实时监测，通信覆盖广、硬件成本低、系统耗电省，采用太阳能进行系统供电，还可以外扩温度、重金属、放射性等多种模拟传感器接口。

The exhaust valve remote monitoring circuit of NB based on IoT Technology

The present invention relates to an exhaust valve remote monitoring circuit of NB based on IoT technology. The invention of the pressure transmitter and flow sensor connected to the dual analog signal current / voltage conversion and voltage conditioning circuit, dual analog signal conditioning circuit to output analog voltage transmission to the AD interface circuit of the microprocessor industry for analog-to-digital conversion, industrial microprocessor circuit by UART interface to transfer data to NB IoT communication circuit, finally by the NB IoT communication circuit to send data to a remote server, the solar power supply circuit with 5V power supply for the whole system. The invention adopts the industrial processor and data communication module design, can achieve real-time monitoring of the exhaust valve pressure and flow of data communication, wide coverage, low hardware cost, system power consumption, power supply system using solar energy, but also outside the expansion temperature, heavy metal, radioactive and other analog sensor interface.

【技术实现步骤摘要】
基于NB-IoT技术的排气阀远程监测电路
本专利技术属于远程无线控制领域，具体涉及一种基于NB-IoT技术的排气阀远程监测电路。
技术介绍
排气阀是市政管道工作中的一个非常关键的部件，排气阀的作用如下：污水管道中有时候会有气体溢出，当气体进入排气阀阀腔聚集在排气阀的上部，随着阀内气体的增多压力会增加，当气体压力大于系统压力时，气体会使腔内水面下降，浮筒随水位一起下降，打开排气口；气体排尽后，水位上升，浮筒也随之上升，关闭排气口。当系统中产生负压，阀腔中水面下降，排气口打开，此时外界大气压力比系统压力大，所以大气会通过排气口进入系统，防止负压的危害。但是在长期使用过程中，由于污物的堵塞，排气阀的自动排气和自动关闭功能有时候会失效，当管道里空气积蓄过量时会产生气阻，影响流量，有甚者可能会引起管道破裂，而传统人工现场排查方式往往不能保证及时性，故单纯通过传统现场排查排气阀功能是否正常，从而进行必要检修，可能会导致污水外溢，严重影响农田等生态环境，因此有必要实施远程监测手段实现污水阀状态的实时监测。由于污水管道覆盖到偏远地区，基于有线缆的数据监测手段无法普遍适用。基于GPRS数据传输方式的无本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于NB‑IoT技术的排气阀远程监测电路，由NB‑IoT通信电路、双路模拟信号调理电路、工业微处理器电路、太阳能供电电路、压力变送器、流量传感器组成，压力变送器为4‑20mA输出，流量传感器为0‑5V电压输出，压力变送器和流量传感器连接到双路模拟信号调理电路实现电流/电压转换以及电压变换，双路模拟信号调理电路将输出模拟电压量传输到工业微处理器电路的AD接口进行模数转换，工业微处理器电路经UART接口传输数据至NB‑IoT通信电路，最终由NB‑IoT通信电路将数据发送到远端服务器，太阳能供电电路为整个系统提供5V电源，其特征在于：所述的NB‑IoT通信电路由NB‑IoT模块U1、SIM卡座U2、...

【技术特征摘要】
1.基于NB-IoT技术的排气阀远程监测电路，由NB-IoT通信电路、双路模拟信号调理电路、工业微处理器电路、太阳能供电电路、压力变送器、流量传感器组成，压力变送器为4-20mA输出，流量传感器为0-5V电压输出，压力变送器和流量传感器连接到双路模拟信号调理电路实现电流/电压转换以及电压变换，双路模拟信号调理电路将输出模拟电压量传输到工业微处理器电路的AD接口进行模数转换，工业微处理器电路经UART接口传输数据至NB-IoT通信电路，最终由NB-IoT通信电路将数据发送到远端服务器，太阳能供电电路为整个系统提供5V电源，其特征在于：所述的NB-IoT通信电路由NB-IoT模块U1、SIM卡座U2、SMA天线J1、三极管Q1、电容C1、发光二极管D1组成；NB-IoT模块U1的第45、46引脚接VCC，NB-IoT模块U1的第2、43、47、48、51、52、54、59、60、61、62、63、64、65、66、71、72、73、74、81、82、83、92、93、94引脚接GND，NB-IoT模块U1的第53引脚接SMA天线J1的一端，SMA天线J1的另一端接GND；NB-IoT模块U1的第38、39、40、41、42引脚分别接SIM卡座U2的第6、5、4、3、2、1引脚，SIM卡座U2的第1引脚与电容C1一端相连，电容C1的另一端连接SIM卡座U2的第6引脚；NB-IoT模块U1的第18引脚接发光二极管D1的阳极，发光二极管D1的阴极接地；NB-IoT模块U1的第29、30、34引脚分别接R7F0C806处理器U4的第11、12、13引脚相连；NB-IoT模块U1的第15引脚连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接GND，三极管Q1的基极接R7F0C806处理器U4的第5引脚；所述的双路模拟信号调理电路由双路运放芯片U3、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，电容C2、C3，稳压二极管D2、D3组成；双路模拟信号调理电路用于接压力变送器和流量传感器；压力变送器的一端接电阻R1、电容C2、电阻R2的一端，压力变送器的另一端接电阻R1和电容C2的另一端、以及电阻R3的一端，电阻R2、R3的另一端分别接双路运放芯片U3的第3、2引脚，双路运放芯片U3的第1引脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电阻R4的一端、稳压二极管D2的阴极、R7F0C806处理器U4的第15引脚，电阻R4的另一端接双路运放芯片U3的第2引脚，稳压二极管D2的阳极接地；流量传感器的一端接电容C3、电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美燕，蔡文郁，周莉萍，郑晓丹，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33