本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IOT的采集装置，包括主芯片以及分别与主芯片相连接的时钟电路和存储电路，还包括与所述主芯片相连接的采集模块和通讯模块，所述采集模块用于与仪表通讯连接以实现数据的采集，所述通讯模块用于与服务器相连接实现采集数据的上传，其特征在于：所述通讯模块包括与主芯片相连接的NB模块，所述采集模块包括分别与所述主芯片相连接的MBUS模块和RS485模块；所述采集装置还包括电池模块、升压模块、稳压模块和供电电路。本实用新型专利技术采用NB模块，克服了传统抄表技术耗电高、传输距离近、穿墙能力弱等问题，尤其适用于供电困难、不能连续供电的区域以及网络信号覆盖能力差的偏远地区。
NB-IOT Based Acquisition Device
【技术实现步骤摘要】
基于NB-IOT的采集装置
本技术涉及一种通过NB-IOT网络实现进行仪表数据采集的的采集装置。
技术介绍
随着物联网的发展，无线远程抄表系统得到广泛应用。目前的远程抄表系统主要采用ZigBee或WiFi等无线通信技术，这些技术存在耗电高、传输距离近、穿墙能力弱等问题，在一些特殊环境下，如供电困难、网络信号覆盖率差的区域，无法实现真正意义上的远程智能化。后来出现的LORA无线模块虽然解决了以上问题，但因为LORA设备和网络部署过多，其相互之间会出现一定的频谱干扰，且设备过于分散，抄表不够方便，导致采集器成本过高，无法得到广泛应用。
技术实现思路
本技术提出了一种新型基于NB-IOT的采集装置，其目的是：解决传统采集装置存在的功耗高、传输距离受限、信号弱以及成本高的问题。本技术技术方案如下：一种基于NB-IOT的采集装置，包括主芯片以及分别与主芯片相连接的时钟电路和存储电路，还包括与所述主芯片相连接的采集模块和通讯模块，所述采集模块用于与仪表通讯连接以实现数据的采集，所述通讯模块用于与服务器相连接实现采集数据的上传，所述通讯模块包括与主芯片相连接的NB模块，所述采集模块包括分别与所述主芯片相连接的MBUS模块和RS485模块；所述采集装置还包括电池模块、升压模块、稳压模块和供电电路；所述电池模块通过所述升压模块与所述MBUS模块相连接；所述电池模块还通过所述稳压模块与所述主芯片相连接；所述电池模块还通过所述供电电路与所述NB模块相连接。作为该装置的进一步改进：还包括第一电源关断电路，所述主芯片通过第一电源关断电路与所述升压模块相连接以实现对MBUS模块供电时间的控制。作为该装置的进一步改进：还包括第二电源关断电路，所述主芯片通过第二电源关断电路与所述供电电路相连接以实现对NB模块供电时间的控制。相对于现有技术，本技术具有以下积极效果：（1）本技术采用NB模块，NB-IOT具有功耗低、广覆盖、高吞吐率等优越性，克服了传统抄表技术耗电高、传输距离近、穿墙能力弱等问题，尤其适用于供电困难、不能连续供电的区域以及网络信号覆盖能力差的偏远地区；（2）采用锂电池模块集中供电，使用寿命长，运行稳定，维护方便，成本低；（3）通过电源关断电路可以控制MBUS模块和NB模块的运行时间，降低了电池损耗，进一步延长了使用寿命，提高了续航能力；（4）支持MBUS、RS485等多种通讯方式，应用范围广泛，可抄水表、热表、电表等多种类型的设备。附图说明图1为本技术的拓扑结构示意图。图2为主芯片的示意图。图3为升压模块的电路图。图4为MBUS模块的电路图。图5为稳压模块的电路图。图6为第一电源关断电路的电路图。图7为第二电源关断电路的电路图。图8为RS485模块的电路图。图9为存储电路的电路图。图10为时钟电路的电路图。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的技术方案：如图1，一种基于NB-IOT的采集装置，包括主芯片1以及分别与主芯片1相连接的时钟电路10和存储电路11。如图2，本实施例采用MSP430F5438A作为主芯片1，其采用16位精简指令集(RISC)架构，具有四组通用串行通信接口(USCI)，FLASH和RAM容量大，便于后期增加热量表类型，并具有以下特性：低电源电压范围为3.6V到低至1.8V，超低功耗，具备看门狗和电源监视器，具有灵活的电源管理系统（具有电源电压监控、监视、和临时限电功能），完全RAM保持，具备快速唤醒功能（2.2V时为1.7µA，3.0V时为2.1µA（典型值）），具备低功耗振荡器(VLO)、针对频率稳定的锁相环(FLL)控制环路以及低频修整内部基准源(REFO)，内置可编程的低压降稳压器(LDO)，具备2位模数转换器(ADC)，硬件乘法器支持32位运算，支持串行板上编程，无需外部编程电压，具备三通道内部DMA，具有RTC特性的基本计时器。如图10，时钟电路10使用低功耗RTC芯片BL5372，待机功耗400nA，支持IIC通讯。如图9，存储电路11使用铁电FM24V10，可保存384条历史数据。如图1，采集装置还包括与所述主芯片1相连接的采集模块和通讯模块，所述采集模块用于与仪表通讯连接以实现数据的采集，所述通讯模块用于与服务器相连接实现采集数据的上传。所述通讯模块包括与主芯片相连接的NB模块7。所述NB模块7使用中移物联的M5310模块，参考典型电路设计，设计成小板的方式便于调试和更换电信网络。NB模块7通过基站与服务器连接，将采集到的数据送至服务器。NB-IOT技术下行采用OFDMA，上行采用SC-FDMA调制解调技术，具有可重传200次左右的重传机制，极大地提高了数据在获取过程中的准确性。所述通讯模块包括分别与所述主芯片1相连接的MBUS模块4和RS485模块12。如图4，所述MBUS模块4用于连接MBUS水表和热表，其使用小负载电路，抄表运行稳定。如图8，所述RS485模块12用于连接RS485仪表或掌上电脑的RS485电路，选用MAX3471低功耗通讯芯片，支持下行抄表，上行通讯参数配置，输出log。如图1，所述采集装置还包括电池模块2、升压模块3、稳压模块5和供电电路6。所述电池模块2采用大容量3.6V锂亚硫酰氯电池，插头设计方便更换，每天两次抄表上传可使用6年，设置多组电池插头，可根据客户要求扩展电池容量。电池输出三路电源：所述电池模块2通过所述升压模块3与所述MBUS模块4相连接；如图3，所述升压模块3使用TPS55340芯片，工作电流小，启动速度快；升压模块3将3.6V直流电升压后为MBUS模块4供电；所述电池模块2还通过所述稳压模块5与所述主芯片1相连接；如图5，所述稳压模块5基于MD7533H芯片，将3.6V电压稳压至3.3V为主芯片1供电；所述电池模块2还通过所述供电电路6与所述NB模块7相连接，所述供电电路6为MOS管。采集装置还包括如图6所示的第一电源关断电路8，所述主芯片1通过第一电源关断电路8与所述升压模块3相连接以实现对MBUS模块4供电时间的控制，降低电流消耗；第一电源关断电路8的控制开关信号连接主芯片1的P9.1端口。采集装置还包括如图7所示的第二电源关断电路9，所述主芯片1通过第二电源关断电路9与所述供电电路6相连接以实现对NB模块7供电时间的，第二电源关断电路9的控制开关信号连接主芯片1的P6.7端口。所述采集装置还包括与所述主芯片1相连接的电压采集电路13，所述用于监控电池模块2的电量。本装置采用壁挂式结构，体积轻巧、安装方便、使用简单；并且内置超过200种类型的热量表协议，支持混合抄表。本采集装置通过智能物联网远传技术搭建稳定、安全、高可靠的双向通信网络后，水电气公司可实现实时抄表、在线监控、实时控制、实时报警、实时分析等功能，可以有效减少人力投入，提高运营效率，提供更具有针对性和科学性的动态管理，有效提高能源利用和管理水平。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于NB‑IOT的采集装置，包括主芯片（1）以及分别与主芯片（1）相连接的时钟电路（10）和存储电路（11），还包括与所述主芯片（1）相连接的采集模块和通讯模块，所述采集模块用于与仪表通讯连接以实现数据的采集，所述通讯模块用于与服务器相连接实现采集数据的上传，其特征在于：所述通讯模块包括与主芯片相连接的NB模块（7），所述采集模块包括分别与所述主芯片（1）相连接的MBUS模块（4）和RS485模块（12）；所述采集装置还包括电池模块（2）、升压模块（3）、稳压模块（5）和供电电路（6）；所述电池模块（2）通过所述升压模块（3）与所述MBUS模块（4）相连接；所述电池模块（2）还通过所述稳压模块（5）与所述主芯片（1）相连接；所述电池模块（2）还通过所述供电电路（6）与所述NB模块（7）相连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT的采集装置，包括主芯片（1）以及分别与主芯片（1）相连接的时钟电路（10）和存储电路（11），还包括与所述主芯片（1）相连接的采集模块和通讯模块，所述采集模块用于与仪表通讯连接以实现数据的采集，所述通讯模块用于与服务器相连接实现采集数据的上传，其特征在于：所述通讯模块包括与主芯片相连接的NB模块（7），所述采集模块包括分别与所述主芯片（1）相连接的MBUS模块（4）和RS485模块（12）；所述采集装置还包括电池模块（2）、升压模块（3）、稳压模块（5）和供电电路（6）；所述电池模块（2）通过所述升压模块（3）与所述MBUS模...
【专利技术属性】
技术研发人员：王向强，王运坤，
申请(专利权)人：山东德尔智能数码股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37
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