一种光伏井盖基站系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏井盖基站系统，包括井盖基站群、基础云端服务群、外部接入子系统，井盖基站群由大量的井盖基站和汇集基站组成，外部接入子系统为内置协议的并能与井盖互通的、可供第三方使用的通信模块，基础云端服务群是由云计算机组成，井盖基站群与外部接入子系统采用无线通信的方式传递数据，所述井盖基站群采集外部接入子系统的数据传给基础云端服务群，并对数据进行管理，所述井盖基站由基站通信子系统、井盖自身数据采集处理子系统、能量管理子系统构成，组网方便，信息传递准确，信息检测精准，便于井盖的统一管理及智慧城市的发展。

A photovoltaic well cover base station system

【技术实现步骤摘要】
一种光伏井盖基站系统
本专利技术涉及一种光伏井盖基站系统。
技术介绍
随着城市大脑概念的提出，城市信息化管理日趋重要，物联网技术的发展为城市大脑建设提供了更多感知和信息通道；井盖在城市分布及其广泛，涉城市建设、城市电力、城市燃气、城市排水等等都与井盖息息相关；随着城市大脑的深入，对城市内的各类设备感知也提出了更多的需求；在这种背景下提出了一种以井盖为城市信息入口的光伏井盖基站，该井盖本体具备太阳能供电、电源管理系统，井盖上下层感知传感器阵列，用以感知井盖本体的状况及其井盖下面的环境状况和井盖上面的环境状况，以井盖为中心的井盖基站，该基站具备常规的物联网数据入口功能，可以接入井盖周边各类来环境设备的信息，如周边消防设备状态、周边智能停车信息等，井盖周边的信息通过信息接入单元接入井盖，相关信息到达云端后可以分发。目前，为解决物联网上的信息传感设备的信息传送到互联网上，一般采用下列两种途径：1、利用4G网络将数据传送到互联网；2、自建接收装置，收集信息传感设备上信息，在将数据传送到互联网。然而这些技术都有较大的缺陷，利用4G网络将信息传感设备上数据传到互联网，虽然实现了物品与互联网连接，但这种技术方案存在两个弊端：1、需要布置足够密度的基站，但基站建设存在占地等问题，后续安装非常不方便；2、传感器必须具备4G信号发射功能，而4G发射芯片成本高，耗电量大，影响信息传感设备广泛使用。同时信息传感设备供应商自建接收装置，由于存在通讯协议的问题，该类接收装置通用性差，无法兼容其它供应商的设备，造成接收装置浪费严重，同时由于接收装置布置密度不足等原因，造成有的信息无法顺利接收的问题，给数据传送安全性带来影响；最后，该类接收装置的供电、安装也存在一定的困难，后期的维护也存在一定的问题，因此需要对现有的技术进行改进。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种光伏井盖基站系统，包括井盖基站群、基础云端服务群、外部接入子系统、井盖能源管理子系统、井盖周边环境信息采集子系统，井盖基站群由大量的井盖基站和汇集基站组成，外部接入子系统为内置协议的并能与井盖互通的、可供第三方使用的通信模块，基础云端服务群是由云计算机组成，井盖基站群与外部接入子系统采用无线通信的方式传递数据，所述井盖基站群采集外部接入子系统的数据传给基础云端服务群，并对数据进行管理，所述井盖基站由基站通信子系统、井盖自身数据采集处理子系统、能量管理子系统构成，所述基站通信子系统负责井盖基站之间和井盖基站与汇集基站之间的数据通信，并负责井盖数据对外传送和外部接入，井盖自身数据采集处理子系统采集井盖自身及其周边传感器数据，处理相关传感器数据和数据的基本边缘计算能力，所述能量管理子系统集中负责井盖能量采集、控制、太阳能的能量存储、电池的能量管理、寿命管理。优选的，所述井盖基站分为硬件层和软件层，软件层包含井盖基站与内置传感器通信协议、井盖基站与外部传感器通信协议、井盖间通信协议、井盖与云计算机通信协议，通过通信协议及天线将收集的数据发射出去，所述通信协议内设置无线安全接入机制。优选的，所述井盖基站从的硬件层由上到下分为三层，分别为上层、中层、底层，所述上层由太阳能板、天线和顶层传感器组构成，顶层传感器组由光线传感器组构成，光线传感器组感知顶层是否能正常接收阳光，中层由中层传感器组构成，底层由底层传感器组、井盖基站本体、井盖基站本体的能源储存单元构成。优选的，所述井盖基站本体内设置有主控板，主控板集成有数据采集单元、数据处理单元、数据中央处理单元、收发系统和能源管理单元，数据采集单元、数据处理单元对内置传感器进行数据采集、放大、滤波、模数转换处理，并根据内置传感器自身的特性进行数据转化，所述数据采集单元与内置传感器之间采用有线通信，井盖基站本体通过天线收集与之有协议的外部传感器组的数据。优选的，所述能量管理子系统包含能量采集单元、能量储存单元、能源管理单元，所述能源管理单元与主控板集成连接，所述能量收集单元为太阳能板，所述太阳能板为多块，并设置在井盖的顶部，所述能量存储单元由高能量存储电池、新型电容电池等构成，能量采集单元和能量存储单元采用冗余设计，当其中一部分能量存储失效情况下，冗余部分可以启动，所述能量管理单元采用智能算法保证能量存储单元的长寿命，通过光线传感器组感知太阳能板是否能正常接收太阳能光，异常时及时生成报警信号。优选的，所述太阳能板由晶体硅太阳能板和非晶体硅太阳能板构成。优选的，所述井盖基站群还设置有汇集基站，汇集基站与周边汇集基站通过Lora、公有频段通信方式通信，收集到周边汇集基站的数据通过有线直接连接到云计算机，并可以通过4G、NB-IOT无线上传到云计算机。优选的，包含可以与井盖基站通信的低功耗通信模块，该通信模块内置与井盖基站通信的基础协议。优选的，所述外部传感器与井盖通信、井盖和井盖的通信、井盖与汇集基站的通信，包含星型通信拓扑、集群网状、并形成独立的网路系统。优选的，光伏井盖基站系统与云计算机联动，云计算机设置有信息中心和信息转发模块，实现对收集的信息汇集和转发。本专利技术的有益效果是：1、将井盖建设成井盖基站，可以接入周边大量物联网传感器，比如小区的消防设施相关传感器、公共设施相关传感器等，使得周边相关设备上的传感器数据传输非常方便，不需要额外建立物联网基站，同时由于井盖基站布局密度非常大，使得接收的信号无死角，确保了外部传感器信息传递的准确性。2、井盖基站采用太阳能供电，并采用先进的非晶硅太阳能板，即使在阴雨天气仍能收集到太阳能；同时由于采用太阳能供电，不需要电池，也不需要外部电源，井盖安装和维护非常简单。3、井盖与井盖之间、井盖与汇集基站之间、井盖与云计算机之间可以实现通讯，组网非常方便，同时也加强的了数据传递的可靠性。4、井盖内置多种传感器，如压力传感器、温度传感器、烟雾传感器、斜度感知、位移感知、震动感知、地理位置感知，不仅能感知井盖是否被偷盗、井盖光线是否遮盖，还可以检测城市的温度、车流量大小、水、雪覆盖厚度，为智慧城市提供准确的信息。附图说明为了更楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，但并不是对本专利技术保护范围的限制。图1为本专利技术的系统框架示意图；图2为本专利技术的井盖示意图；具体实施方式参阅图1至图2所示的一种光伏井盖基站系统，包括井盖基站群、基础云端服务群、外部接入子系统，井盖基站群由大量的井盖基站和汇集基站组成，外部接入子系统为内置协议的并能与井盖互通的、可供第三方使用的通信模块，基础云端服务群是由云计算机组成，井盖基站群与外部接入子系统采用无线通信的方式传递数据，所述井盖基站群采集外部接入子系统的数据传给基础云端服务群，并对数据进行管理，所述井盖基站由基站通信子系统、井盖自身数据采集处理子系统、能量管理子系统构成，所述基站通信子系统负责井盖基站之间和井盖基站与汇集基站之间的数据通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏井盖基站系统，其特征在于：包括井盖基站群、基础云端服务群、外部接入子系统，井盖基站群由大量的井盖基站和汇集基站组成，外部接入子系统为内置协议的并能与井盖基站互通的、可供第三方使用的通信模块，基础云端服务群是由云计算机组成，井盖基站群与外部接入子系统采用无线通信的方式传递数据，所述井盖基站群采集外部接入子系统的数据传给基础云端服务群，并对数据进行管理，所述井盖基站由基站通信子系统、井盖自身数据采集处理子系统、能量管理子系统构成，所述基站通信子系统负责井盖基站之间和井盖基站与汇集基站之间的数据通信，并负责井盖数据对外传送和外部接入，井盖自身数据采集处理子系统采集井盖自身传感器数据，处理相关传感器数据和数据的基本边缘计算能力，所述能量管理子系统集中负责井盖能量采集、控制、太阳能的能量存储、电池的能量管理、寿命管理。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏井盖基站系统，其特征在于：包括井盖基站群、基础云端服务群、外部接入子系统，井盖基站群由大量的井盖基站和汇集基站组成，外部接入子系统为内置协议的并能与井盖基站互通的、可供第三方使用的通信模块，基础云端服务群是由云计算机组成，井盖基站群与外部接入子系统采用无线通信的方式传递数据，所述井盖基站群采集外部接入子系统的数据传给基础云端服务群，并对数据进行管理，所述井盖基站由基站通信子系统、井盖自身数据采集处理子系统、能量管理子系统构成，所述基站通信子系统负责井盖基站之间和井盖基站与汇集基站之间的数据通信，并负责井盖数据对外传送和外部接入，井盖自身数据采集处理子系统采集井盖自身传感器数据，处理相关传感器数据和数据的基本边缘计算能力，所述能量管理子系统集中负责井盖能量采集、控制、太阳能的能量存储、电池的能量管理、寿命管理。


2.根据权利要求1所述的一种光伏井盖基站系统，其特征在于：所述井盖基站分为硬件层和软件层，软件层包含井盖基站与内置传感器通信协议、井盖基站与外部传感器通信协议、井盖间通信协议、井盖与云计算机通信协议，通过通信协议及天线将收集的数据发射出去，所述通信协议内设置无线安全接入机制。


3.根据权利要求2所述的一种光伏井盖基站系统，其特征在于：所述井盖基站从的硬件层由上到下分为三层，分别为上层、中层、底层，所述上层由太阳能板、天线和顶层传感器组构成，顶层传感器组至少包括光线传感器组，光线传感器组感知顶层是否能正常接收阳光，中层由中层传感器组构成，底层由底层传感器组、井盖基站本体、井盖基站本体的能源储存单元构成。


4.根据权利要求3所述的一种光伏井盖基站系统，其特征在于：所述井盖基站本体内设置有主控板，主控板集成有数据采集单元、数据处理单元、数据中央处理单元、收发系统和能源管理单元，数据采集单元、数据处理单元对内置传感器进行数据采集、放大、滤波、模数转换处理，并根据内置传...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淼林，詹才意，朱海燕，
申请(专利权)人：杭州纵联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33