一种适合在水下工作无线网关制造技术

本发明专利技术一种适合在水下工作无线网关，主要包括测温传感器、电子仓、电池仓、数据接收系统、数据处理系统、数据发射系统、供电系统，所述数据接收系统、数据发射系统、数据处理系统集成在电路板上，电路板安装在电子仓中，天线内置在电子仓中，天线与电路板电连接，数据发射系统通过天线发射无线信号，测温传感器设置在电子仓外，测温传感器通过引线与电路板连接，数据采集系统采集测温传感器感测的温度信号，传给数据处理系统处理。本发明专利技术通过网关与多个温度传感连接，一次采集多个测试数据集中处理，温度传感器和网关之间通过433Mhz的LORA无线通信通讯协议进行无线连接，可以大量节省施工成本，网关主板上集成了LORA和NB‑IoT两种无线通信模组，便于数据集中管理。

【技术实现步骤摘要】
一种适合在水下工作无线网关
本专利技术涉及的行业为电力行业，主要解决电力行业中地下电缆尤其是浸没在电缆井道水中电缆及其接头的温度在线监控，对地下电缆故障实施提前预警，特别涉及一种适合在水下工作无线网关。
技术介绍
电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，常用于城市地下电网、发电站引出线路、过江海水下输电线等。随着城市化进程的推进和电力行业技术革新发展，电力电缆由原先的架空模式逐步转化为铺设在地下或电缆隧道内。而沿海城市由于地下水位高，电缆常浸没在水中，造成故障排查难度大等问题。而电力电缆由于材料老化等多种原因，将会引发局部电阻过大或局放等问题，引起故障部位温度升高、线缆或接头老化加速，严重时将导致火灾等各类事故。
技术实现思路
本专利技术通过网关与多个温度传感连接，一次采集多个测试数据集中处理，温度传感器和网关之间通过433Mhz的LORA无线通信通讯协议进行无线连接，可以大量节省施工成本，网关和测温传感器均采用锂电池+电容器的方案供电，可以有效改变电池长期使用后而出现的钝化现象。具体技术方案如下：一种适合在水下工作无线网关，主要包括测温传感器、电子仓、电池仓、数据接收系统、数据处理系统、数据发射系统、供电系统，所述数据接收系统、数据发射系统、数据处理系统集成在电路板上，电路板安装在电子仓中，天线内置在电子仓中，天线与电路板电连接，数据发射系统通过天线发射无线信号，测温传感器设置在电子仓外，测温传感器通过引线与电路板连接，数据采集系统采集测温传感器感测的温度信号，传给数据处理系统处理。进一步的技术方案，所述接收系统采用被动接收唤醒的方式，当网关接收到测温设备发来的数据时，网关从休眠中唤醒，并接收测温数据并存储。进一步的技术方案，只有当接收的数据超过预定阀值被判定为报警数据时或达到预定的间隔时间，网关才开始发送数据到云平台。进一步的技术方案，所述数据收集接收系统采用轮询采集的方式，在一个采集周期内，依次对各个测温传感器的数据进行采集。进一步的技术方案，所述数据处理系统具有边缘计算功能，对一个周期内多个测温传感器的数据按设定的要求进行取舍，并计算不同采集周期的温度变化梯度，根据预定的温度变化梯度的范围确定数据是否发射。本专利技术的有益效果本专利技术通过网关与多个温度传感连接，一次采集多个测试数据集中处理，温度传感器和网关之间通过433Mhz的LORA无线通信通讯协议进行无线连接，可以大量节省施工成本，网关和测温传感器均采用锂电池+电容器的方案供电，可以有效改变电池长期使用后而出现的钝化现象。网关主板上集成了LORA和NB-IoT两种无线通信模组，LORA用来接收测温节点传上来的数据，数据传输到网关后，网关再通过NB-IoT协议把数据传输到云平台，便于数据集中管理。具体实施方式下面，结合实例对本专利技术的实质性特点和优势作进一步的说明，但本专利技术并不局限于所列的实施例。实施例1：一种适合在水下工作无线网关，主要包括测温传感器、电子仓、电池仓、数据接收系统、数据处理系统、数据发射系统、供电系统，所述数据接收系统、数据发射系统、数据处理系统集成在电路板上，电路板安装在电子仓中，天线内置在电子仓中，天线与电路板电连接，数据发射系统通过天线发射无线信号，测温传感器设置在电子仓外，测温传感器通过引线与电路板连接，数据采集系统采集测温传感器感测的温度信号，传给数据处理系统处理。本专利技术中，所述接收系统采用被动接收唤醒的方式，当网关接收到测温设备发来的数据时，网关从休眠中唤醒，并接收测温数据并存储。本专利技术中，只有当接收的数据超过预定阀值被判定为报警数据时或达到预定的间隔时间，网关才开始发送数据到云平台。本专利技术中，所述数据收集接收系统采用轮询采集的方式，在一个采集周期内，依次对各个测温传感器的数据进行采集。本专利技术中，所述数据处理系统具有边缘计算功能，对一个周期内多个测温传感器的数据按设定的要求进行取舍，并计算不同采集周期的温度变化梯度，根据预定的温度变化梯度的范围确定数据是否发射。根据通信协议要求，当被测温度数据符合发射条件时，无线测温传感装置的数据收发系统先发一段请求发送数据的信息于接收接点，接收节点设置了动态唤醒功能，接收节点周期性的监听无线测温传感装置所发射的信号，根据通讯协议，当监听到的信号包含协议中规定的信息，接收节点的接收和发送功能立即被唤醒，接收节点进入正常工作状态，否则接收节点处于动态监听和休眠状态，当节点接收到信号后，会向无线测温传感装置反馈已接收到信号通知，若无线测温传感装置未接收到反馈信号，无线测温传感装置会重复发送多次。所述数据处理系统具有边缘计算功能，即对一个周期内多个测温传感器的数据按设定的要求进行取舍，并计算不同采集周期内温度变化梯度，根据预定温度变化梯度的范围确定数据是否发送给接收节点，所述数据采集系统是采用多点轮询测温的方式，在一个采集周期内，依次对各个测温传感器的数据进行采集，采集多个测温传感器的温度数据，通过数据处理系统的边缘计算能力，取出本轮中温度的最大值、最小值，并计算本轮温度最大值与最小值的温度差ΔT1，以及本轮与上轮温度最大值的差ΔT2。所述数据采集系统计算出温度差值后，符合以下四个条件中的一条或多条时，无线测温传感装置的数据收发系统发出信号，唤醒接点主机，并发送被测温度数据：1）、温度差ΔT1超出设定值；2）、温度差ΔT2超出设定值；3）、上一次数据更新时间到本轮轮询测温时间差超过设定值；4）、温度最大值超过设定值；反之，无线测温传感装置的数据收发系统处于低功耗定时扫描和休眠状态。所述无线测温传感装置内置有适用于水下信号传输的低功耗无线收发模块，接收节点与无线测温传感装置之间采用短距离无线通讯方式。根据通讯协议，当监听到的信号包含协议中规定的信息，接收节点的接收和发送功能立即被唤醒，接收节点进入正常工作状态，否则接收节点处于休眠状态，当节点接收到信号后，会向无线测温传感装置反馈已接收到信号通知，若无线测温传感装置未接收到反馈信号，无线测温传感装置会重复发送直到接收节点接收到为止；当接收节点收到信号后，接收节点通过Lora模块无线通讯或基于NB-IoT无线通讯与网关、基站连接传输，最后网关与基站将温度数据传递至云端，便于系统做好及时预警，达到监测的准确性。需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合在水下工作无线网关，主要包括测温传感器、电子仓、电池仓、数据接收系统、数据处理系统、数据发射系统、供电系统，其特征在于，所述数据接收系统、数据发射系统、数据处理系统集成在电路板上，电路板安装在电子仓中，天线内置在电子仓中，天线与电路板电连接，数据发射系统通过天线发射无线信号，测温传感器设置在电子仓外，测温传感器通过引线与电路板连接，数据采集系统采集测温传感器感测的温度信号，传给数据处理系统处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种适合在水下工作无线网关，主要包括测温传感器、电子仓、电池仓、数据接收系统、数据处理系统、数据发射系统、供电系统，其特征在于，所述数据接收系统、数据发射系统、数据处理系统集成在电路板上，电路板安装在电子仓中，天线内置在电子仓中，天线与电路板电连接，数据发射系统通过天线发射无线信号，测温传感器设置在电子仓外，测温传感器通过引线与电路板连接，数据采集系统采集测温传感器感测的温度信号，传给数据处理系统处理。


2.根据权利要求1所述的一种适合在水下工作无线网关，其特征在于，所述接收系统采用被动接收唤醒的方式，当网关接收到测温设备发来的数据时，网关从休眠中唤醒，并接收测温数据并存储。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐巍峰，余彬，翁利国，张阳辉，徐小业，陈杰，洪达，谭小倩，陈红极，丁洪，
申请(专利权)人：浙江中新电力工程建设有限公司，浙江中新电力工程建设有限公司自动化分公司，国网浙江杭州市萧山区供电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33