[发明专利]应用于窨井管网的低功耗无线通信装置及系统

说明书

本发明涉及无线传感网技术领域，具体公开了一种应用于窨井管网的低功耗无线通信装置，其中，包括：主控制器、采集模块、电源控制模块和NB‑IOT通信模块，采集模块、电源控制模块和NB‑IOT通信模块均与主控制器电连接；采集模块用于采集窨井内安全数据信息；主控制器用于对窨井内安全数据信息进行处理得到处理数据，并能够将处理数据发送至服务器；电源控制模块用于为主控制器提供工作电压，以及用于在主控制器的控制下实现对采集模块的通断电控制；NB‑IOT通信模块用于实现主控制器与服务器的通信。本发明还公开了一种应用于窨井管网的低功耗无线通信系统。本发明提供的应用于窨井管网的低功耗无线通信装置能够有效降低功耗。

技术领域

本发明涉及无线传感网技术领域，尤其涉及一种应用于窨井管网的低功耗无线通信装置及包括该应用于窨井管网的低功耗无线通信装置的应用于窨井管网的低功耗无线通信系统。

背景技术

窨井管网状态的在线智能监测为实现智慧城市的“自动感知、快速反应、科学决策”提供基础支撑，是城市物联网的重要基础工作之一。数据采集是指从传感器、以及模拟和数字被测单元中自动采集信号，送到上位机中进行分析，处理。被采集的数据是被转换为电信号的各种物理量，例如温度、湿度、水位、电导、浊度、风速、压力以及其它各种物性信息，可以是模拟量，也可以是数字量。对于很多场合存在供电不便的情况，需要采用电池供电，功耗控制是系统设计中必不可少的组成部分。如何最大限度的降低系统功耗、减少不必要的能源损失、延长电池使用时间是系统设计中研究的重点问题。在嵌入式系统中，其功耗主要由单片机功耗和外围硬件接口设备功耗组成，节省功耗是一个硬件设计与软件控制相互结合的协调过程。电子设备、数据采集与处理和低功耗等都是物联网的基础要素。

现有的数据采集传输装置一般采用芯片内部提供的各种省电模式进行控制，但是即使芯片进入低功耗模式也需要较多的能耗保持相应的模块工作，以保证能够准确唤醒。系统的低功耗设计，并非是某一方面、某一角度的解决方案，而应当从系统级的设计考虑，目前的设计及应用大多无法达到用户满意的程度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种应用于窨井管网的低功耗无线通信装置及包括该应用于窨井管网的低功耗无线通信装置的应用于窨井管网的低功耗无线通信系统，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种应用于窨井管网的低功耗无线通信装置，其中，所述应用于窨井管网的低功耗无线通信装置包括：主控制器、采集模块、电源控制模块和NB-IOT通信模块，所述采集模块、电源控制模块和NB-IOT通信模块均与所述主控制器电连接；

所述采集模块用于采集窨井内安全数据信息；

所述主控制器用于对所述窨井内安全数据信息进行处理得到处理数据，并能够将所述处理数据发送至服务器；

所述电源控制模块用于为所述主控制器提供工作电压，以及用于在所述主控制器的控制下实现对所述采集模块的通断电控制；

所述NB-IOT通信模块用于实现所述主控制器与服务器的通信。

优选地，所述应用于窨井管网的低功耗无线通信装置还包括升压电路，所述升压电路与所述主控制器电连接，所述升压电路用于提高所述电源控制模块的输出电压。

优选地，所述升压电路包括升压控制芯片，所述升压控制芯片的型号为 QX2301。

优选地，所述采集模块包括窨井管网状态检测传感器、温度传感器、电导率传感器和液位高度传感器。

优选地，所述窨井内安全数据信息包括窨井管网状态信息、窨井内温度信息、窨井内电导率信息和窨井内液位高度信息。

优选地，所述主控制器包括型号为STM32L452的超低功耗单片机。

优选地，所述NB-IOT通信模块的型号为NB-101通信模块。