基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑iot的低功耗井盖异动检测系统，包括电池模块、倾角传感器模块、NB模块和GPS模块；所述电池模块与所述倾角传感器模块、NB模块和GPS模块分别电性连接以提供所需工作电源；所述倾角传感器模块通过IIC接口与所述NB模块连接；所述NB模块通过串口与所述GPS模块耦接；所述NB模块充当系统的CPU，且所述NB模块还与外设的云平台连接以进行无线数据传输通讯；所述倾角传感器模块为ADXL345型倾角传感器，通过所述ADXL345型倾角传感器自身的中断功能以实现向所述NB模块低功耗实时传输井盖倾角异常信息数据。实时进行倾角异常告警；低功耗、适用于大范围布置的数目众多的井盖监管工程，延长电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统
本技术涉及井盖异动检测，更具体地说是一种基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统。
技术介绍
随着城市物联网的发展，市政设施设备管理成为不可缺少的一个环节，其中井盖管理就是其中不可或缺的一部分。大量的井盖缺少实时监管，给不法分子提供了可乘之机。大量的井盖设备还基本靠人员手工巡查管理，再加上这些设备种类多，数量大，分布地域性广，单纯依靠人工巡查管理，根本无法在出现异常情况时迅速响应。外井盖由于缺乏有效的实时监控管理手段，给不法分子提供了可乘之机，移动、偷盗井盖等违法行为时有发生，不仅影响了相关设备的正常工作，造成巨大的直接或间接经济损失，而且丢失井盖的井口也会对道路上的车辆、行人造成极大的危害，对社会安定、安全造成负面影响。因此，能够精细到对井盖的个体进行管理，及时对井盖的异常情况做出快速处理相应，是井盖管理的重要方向。目前的井盖异动是通过低功耗电池+倾角传感器+震动传感器+NB模块+CPU实现异动检测的。由于NB低功耗的特性，目前的井盖只能通过定时上报的方法检测井盖是否有异动。由于兼顾电池的容量，不能做到实时的、频繁的进行井盖异动的检测。同时，大部分的震动传感器是通过检测震动判断井盖有无异动，对于一些在斜坡上的井盖，震动传感器的作用就会大大降低。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统，包括电池模块、倾角传感器模块、NB模块和GPS模块；所述电池模块与所述倾角传感器模块、NB模块和GPS模块分别电性连接以提供所需工作电源；所述倾角传感器模块通过IIC接口与所述NB模块连接；所述NB模块通过串口与所述GPS模块耦接；所述NB模块充当系统的CPU，且所述NB模块还与外设的云平台连接以进行无线数据传输通讯；所述倾角传感器模块为ADXL345型倾角传感器，通过所述ADXL345型倾角传感器自身的中断功能以实现向所述NB模块低功耗实时传输井盖倾角异常信息数据。其进一步技术方案为，所述NB模块为BC28模块模组。其进一步技术方案为，所述BC28模块模组休眠状态功耗为4-6uA。其进一步技术方案为，所述ADXL345型倾角传感器包括中断引脚，当所述ADXL345型倾角传感器内置的倾角芯片超过预设的阈值时，通过所述中断引脚向所述NB模块输出一个高电平以唤醒所述NB模块，实现低功耗实时中断唤醒。其进一步技术方案为，所述倾角传感器的硬件电路包括：依次电性连接的第一电源电路、IIC部分和片选部分；所述第一电源电路包括：第一电源、第一三极管和第一MOS管，所述第一电源分别与所述第一三极管和所述第一MOS管电性连接形成闭合回路；所述第一三极管和所述第一MOS管并联，所述第一MOS管还连接第一引脚以向倾角传感器输出电压信号。其进一步技术方案为，所述GPS模块的硬件电路包括：依次电性连接的第二电源电路、串口电路和天线电路；所述第二电源电路包括第二电源、第二三极管Q12和第二MOS管；所述第二电源电路分别与所述第二三极管Q12和所述第二MOS管电性连接形成闭合回路；所述第二三极管Q12和所述第二MOS管并联，所述第二MOS管还连接第二引脚以向GPS输出电压信号。其进一步技术方案为，所述串口电路设有二个串口以连接所述NB模块的串口进行通讯。其进一步技术方案为，所述串口电路还设有天线引脚以连接所述天线电路。其进一步技术方案为，所述天线电路包括三个电容电性连接形成的π型电路和天线座子，所述天线座子与所述π型电路串联。本技术与现有技术相比的有益效果是：本技术提供的基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统，基于选用具备中断功能的ADXL345倾角传感器的技术特征，当被测井盖的倾角角度超过设置的固定阈值，立刻向NB模块(CPU)发送中断信号唤醒NB模块，实时进行倾角异常告警；低功耗、适用于大范围布置的数目众多的井盖监管工程，延长电池使用寿命；基于NB模块与云平台通信连接的技术特征，远程实时获取各处被监测井盖的倾角异常情况和GPS定位信息；基于直接选用BC28模组模块作为CPU主控的技术特征，节省了CPU的功耗，休眠状态功耗极低，适用范围广泛。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。附图说明图1为本技术的基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统结构框图；图2为NB模块的硬件电路图；图3为倾角传感器模块第一电源电路的硬件电路图；图4为倾角传感器模块的IIC部分和片选部分的硬件电路图；图5为GPS模块的第二电源电路的硬件电路图；图6为GPS模块的串口电路和天线电路的硬件电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统，其特征在于，包括电池模块、倾角传感器模块、NB模块和GPS模块；所述电池模块与所述倾角传感器模块、NB模块和GPS模块分别电性连接以提供所需工作电源；所述倾角传感器模块通过IIC接口与所述NB模块连接；所述NB模块通过串口与所述GPS模块耦接；所述NB模块充当系统的CPU，且所述NB模块还与外设的云平台连接以进行无线数据传输通讯；所述倾角传感器模块为ADXL345型倾角传感器，通过所述ADXL345型倾角传感器自身的中断功能以实现向所述NB模块低功耗实时传输井盖倾角异常信息数据。/n

【技术特征摘要】
1.基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统，其特征在于，包括电池模块、倾角传感器模块、NB模块和GPS模块；所述电池模块与所述倾角传感器模块、NB模块和GPS模块分别电性连接以提供所需工作电源；所述倾角传感器模块通过IIC接口与所述NB模块连接；所述NB模块通过串口与所述GPS模块耦接；所述NB模块充当系统的CPU，且所述NB模块还与外设的云平台连接以进行无线数据传输通讯；所述倾角传感器模块为ADXL345型倾角传感器，通过所述ADXL345型倾角传感器自身的中断功能以实现向所述NB模块低功耗实时传输井盖倾角异常信息数据。


2.根据权利要求1所述的基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统，其特征在于，所述NB模块为BC28模块模组。


3.根据权利要求2所述的基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统，其特征在于，所述BC28模块模组休眠状态功耗为4-6uA。


4.根据权利要求1所述的基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统，其特征在于，所述ADXL345型倾角传感器包括中断引脚，当所述ADXL345型倾角传感器内置的倾角芯片超过预设的阈值时，通过所述中断引脚向所述NB模块输出一个高电平以唤醒所述NB模块，实现低功耗实时中断唤醒。


5.根据权利要求1所述的基于NB-iot的低功耗井盖异动检测系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宪华，叶奇才，严业仓，陈杰威，潘俊杰，
申请(专利权)人：广东沅朋网络科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44