基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统技术方案

本申请涉及一种基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统，通过在气瓶口配置传感器节点，由若干气瓶的传感器节点组成蓝牙Mesh网络，传感器节点包括第一低功耗蓝牙模块和压力传感器，第一低功耗蓝牙模块获取压力传感器采集的压力数据，传输给第二低功耗蓝牙模块，第二低功耗蓝牙模块接收压力数据并传输云服务平台，云服务平台对气瓶压力数据进行分析、判断和预测。本系统由传感器节点组成蓝牙Mesh网络，克服了传统蓝牙传输距离短的问题，且传感器节点能够自动组网，配置锂亚电池和电源管理模块，不需要实时插电，采用适用于大量气瓶的移动实时监测，与云服务平台的数据交互实现了压力判断和预测，能够在意外发生前及时采取措施，提高了气压监测的可靠性。提高了气压监测的可靠性。提高了气压监测的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统


[0001]本申请涉及压力监测
，特别是涉及一种基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统。

技术介绍

[0002]目前各种气瓶被广泛地应用到各个领域，如消防领域的空气呼吸器，医疗领域的氧气瓶等。这些气瓶内部往往存储着高压气体，运输和磕碰等可能会使气瓶出现泄漏、气压不足、气压升高等不正常状态，会造成经济损失，甚至严重时气瓶内的高压气体瞬间释放出来会导致爆炸，从而对使用者和附近的人员造成伤害，因此需要对气瓶的压力进行实时监控。
[0003]而随着无线技术的快速发展，研究者也迅速将这一技术应用到监测系统的设计之中。研究者们提出了不同的方法来实现气瓶的监测。方法一：通过含有敏锐元件(如波登管、膜盒、波浪管)的压力表弹性形变，再通过表内的转换机构将压力形变传导至指针，引导指针转动来显示压力。方法二：通过氧气瓶的特征信息来达到检测的作用，比如通过对氧气瓶施加超声波型号，分析接收到的信号来判断是否发生缺陷，通过在氧气瓶表面贴力敏传感器，检测氧气瓶的表面张力间接达到监测的目的；方法三：对于远距离监控，使用压力传感器监测，采用Zigbee、Wi
‑
Fi和经典蓝牙等无线通信技术一对多连接方式，组成小范围的节点网络，然后通过GPRS、NB_IoT和LoRa等技术连接Internet或服务器等，形成小范围的监控系统。
[0004]氧气瓶压力监测即在氧气瓶端口装设机械压力表或者压力传感器，通过对氧气瓶的压力检测来了解是否存在泄漏、气压不足、气压升高等状态。对于远距离监控，使用压力传感器监测，采用经典蓝牙或者BLE蓝牙等无线通信技术一对一连接方式，组成小范围的节点网络，传输距离短，不适用于大量气瓶的移动监测。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统，能够克服传统蓝牙传输距离短的不足，并且能够实现大量气瓶的移动监测。
[0006]一种基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统，所述系统包括：
[0007]蓝牙Mesh网络；所述蓝牙Mesh网络包括若干个传感器节点；所述传感器节点包括第一低功耗蓝牙模块和压力传感器；所述第一低功耗蓝牙模块与所述压力传感器连接；
[0008]传感器网关；所述传感器网关包括第二低功耗蓝牙模块和微控制器；所述第二低功耗蓝牙模块与微控制器连接；
[0009]云服务平台；所述云服务平台用于进行数据收发、数据分析、节点管理和数据存储；
[0010]所述第二低功耗蓝牙模块与所述蓝牙Mesh网络通信连接；
[0011]所述传感器节点配置在气瓶瓶口，通过所述压力传感器获取气瓶的压力数据并传
输给所述第一低功耗蓝牙模块，所述第二低功耗蓝牙模块采集第一低功耗蓝牙模块接收的压力数据并传输给云服务平台，所述云服务平台根据接收的压力数据对单个传感器节点对应的气瓶压力数据进行分析、判断和预测，并将所述判断和预测结果返回给所述微控制器，所述微控制器根据所述判断和预测结果向所述蓝牙Mesh网络发送控制指令；
[0012]在其中一个实施例中，所述蓝牙Mesh网络还包括：第一电源模块；
[0013]所述第一电源模块与所述第一低功耗蓝牙模块和所述压力传感器连接，用于为所述第一低功耗蓝牙模块和所述压力传感器供电。
[0014]在其中一个实施例中，所述蓝牙Mesh网络还包括按键模块；所述按键模块与所述第一低功耗蓝牙模块连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述传感器网关还包括局域网模块或者广域网模块；
[0016]所述局域网模块或者所述广域网模块与所述微控制器和所述第二低功耗蓝牙模块连接，所述微控制器通过所述局域网模块或者所述广域网模块将所述压力数据传输给云服务平台，所述云服务平台将所述判断和预测结果通过所述局域网模块或者所述广域网模块返回给所述微控制器。
[0017]在其中一个实施例中，所述传感器网关还包括第二电源模块；所述第二电源模块为锂电池；采用直流适配器为所述锂电池充电。
[0018]在其中一个实施例中，所述第一电源模块包括锂亚电池和电源管理模块。
[0019]在其中一个实施例中，所述广域网模块包括NB
‑
IoT模块；所述局域网模块包括以太网模块。
[0020]在其中一个实施例中，所述传感器网关还包括显示屏；所述显示屏用于显示当前的系统状态和警报信息。
[0021]在其中一个实施例中，所述云服务平台包括数据收发模块、数据分析模块、节点管理模块和数据存储模块；
[0022]所述数据收发模块与所述局域网模块或者所述广域网模块连接；
[0023]所述数据分析模块、所述数据存储模块以及节点管理模块均与所述数据收发模块连接；
[0024]节点管理模块用于管理所述传感器节点的节点属性；所述节点属性包括压力大小、压力变化状态、节点连接状态、节点连接数量和网关连接状态等；
[0025]所述数据收发模块接收所述传感器网关传输的压力数据并传输给所述数据分析模块和所述数据存储模块，所述数据分析模块对所述压力数据进行分析、判断和预测。
[0026]上述基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统，通过在气瓶瓶口配置传感器节点，由若干个气瓶上的传感器节点组成蓝牙Mesh网络，每个传感器节点具体包括第一低功耗蓝牙模块和压力传感器，第一低功耗蓝牙模块获取压力传感器采集气瓶的压力数据，并传输给传感器网关部分的第二低功耗蓝牙模块，第二低功耗蓝牙模块采集第一低功耗蓝牙模块接收的压力数据并传输云服务平台，云服务平台根据接收的压力数据对单个传感器节点对应的气瓶压力数据进行分析、判断和预测。本系统通过在气瓶瓶口配置传感器节点，由多个传感器节点组成蓝牙Mesh网络，克服了传统蓝牙传输距离短的问题，同时多个传感器节点能够根据气瓶的移动自动组网，且由于配置有锂亚电池和电源管理模块，不需要实时插电，适用于大量气瓶的移动实时监测，并且与云服务平台的数据交互实现了气瓶的压力
判断和预测，能够在意外情况发生前及时采取措施避免意外发生，提高了气瓶的安全性和气压监测的可靠性。
附图说明
[0027]图1为一个实施例中传感器节点及蓝牙Mesh网络示意图；
[0028]图2为一个实施例中传感器网关示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0030]在一个实施例中，提供了一种基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统，包括以下部分：
[0031]蓝牙Mesh网络、传感器网关和云服务平台。
[0032]蓝牙Mesh网络包括若干个传感器节点，传感器节点包括第一低功耗蓝牙模块和压力传感器，第一低功耗蓝牙模块与压力传感器连接。
[0033]传感器节点需要支持蓝牙Mesh网络，由多个相同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低功耗蓝牙网络的气瓶压力监测系统，其特征在于，所述系统包括：蓝牙Mesh网络；所述蓝牙Mesh网络包括若干个传感器节点；所述传感器节点包括第一低功耗蓝牙模块和压力传感器；所述第一低功耗蓝牙模块与所述压力传感器连接；传感器网关；所述传感器网关包括第二低功耗蓝牙模块和微控制器；所述第二低功耗蓝牙模块与微控制器连接；所述第二低功耗蓝牙模块与所述蓝牙Mesh网络通信连接；云服务平台；所述云服务平台用于进行数据收发、数据分析、节点管理和数据存储；所述传感器节点配置在气瓶瓶口，通过所述压力传感器可以获取气瓶的压力数据并传输给所述第一低功耗蓝牙模块，所述第二低功耗蓝牙模块接收第一低功耗蓝牙模块接收的压力数据并传输云服务平台，所述云服务平台根据接收的压力数据对传感器节点对应的气瓶压力数据进行分析、判断和预测，并将所述判断和预测结果返回给所述微控制器，所述微控制器根据所述判断和预测结果向所述蓝牙Mesh网络发送相应控制指令。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蓝牙Mesh网络还包括：第一电源模块；所述第一电源模块与所述第一低功耗蓝牙模块和所述压力传感器连接，用于为所述第一低功耗蓝牙模块和所述压力传感器供电。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵华兵，谢礼志，
申请(专利权)人：湖南中科助英智能科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：