基于物联网的接头盒内部的环境信息监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及物联网技术领域，具体则涉及一种基于物联网的接头盒内部环境信息监测装置。


背景技术：

2.在光缆线路工程建设中，光缆接头盒的质量直接影响光缆线路的质量和光缆线路的使用寿命。而光缆接头盒的质量和它内部的环境信息相关，如内部的温度，湿度，以及气压等因素，温度的变化导致的热胀冷缩会直接影响接头盒密封面的间隙，使密封性能退化。而湿度则直接影响着工程材料的特性功能以及重要物资的保障。对于准确并且及时的掌握这些信息对于光缆线路工程建设有着很大的作用。在以往的光缆线路工程建设中，主要依靠着电网人员的个人经验去判断哪些光缆接头盒容易出问题，但这种基于经验的判断缺乏着准确性和及时性，如果人力物力不够，很难准确的判断出光缆接头盒的具体位置和具体情况，不利于光缆线路工程的建设。
3.随着现代科学技术的发展，信息技术，智能化技术以及物联网技术的不断更迭，越来越多的现代化技术应用到了电网建设工程。特别是在光缆的传输领域中，物联网设备及其技术得到了广泛的应用，这显著提高了电网人员的工作效率和电网工程的科学可靠性。但应用于光缆线路的物联网监测系统由于其成本，结构，运行方式等因素的制约，很难在大规模线路中推广，多数地区，光缆线路仍然未具有科学合理的监测系统。以光缆接头盒为例，近十年来，光缆接头盒的使用已经成为主流，它对于光缆的接续提供可靠保证的服务。可是在光缆线路工程中，光缆接头盒的环境信息仍然需要电网人员的经验判断甚至是实地查验，费时费力的同时又缺少了准确性。为了改善处理这一情况，增加对于光缆接头盒的环境信息查验，从而提高光缆线路工程建设的稳定性，本实用新型提供了一种结构简单，成本低廉且适用性强的物联网监测系统。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有技术对光缆接头盒内部环境信息需要经验判断甚至实地查验，存在费时费力的同时又缺少了准确性等问题，提供一种基于物联网的光缆接头盒内部信息监测装置。
5.基于物联网的光缆接头盒内部环境信息监测装置，包括信息监控单元，云平台和客户端；所述信息监测单元包括主控mcu，与所述主控mcu连接的数据采集模块、降温装置、祛湿装置、电源模块和无线通信模块，所述电源模块为各模块供电；
6.所述主控mcu控制数据采集模块采集光缆接头盒内部的环境信息数据；当温度达到预设的温度阈值时，主控mcu向所述降温装置发出指令，启动降温装置降温；当湿度超过预设的湿度阈值时，主控mcu控制祛湿装置实现祛湿；同时，所述主控mcu通过无线通信模块将所述光缆接头盒的内部信息上传至云平台；所述云平台通过api接口与客户服务平台通信。
7.本实用新型具有以下有益效果：
8.1、本实用新型所述的监测装置，可实现对于光缆接头盒的内部环境信息的全面监测，包括温度，湿度，气压。有利于光缆通信安全情况的综合分析，可有效辅助管理人员进行光缆工程建设。通过实时并且准确地监测光缆接头盒内部的温度，湿度，气压等内部环境信息，提高光缆传输的稳定性，增强光缆建设工程的科学性。
9.2、本实用新型所述的监测装置，无线通信模块采用nbiot作为一种新的窄带蜂窝通信。它有以下这些优点，强链接：在同一基站的情况下，nbiot可以比现有无线技术提高50
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100倍的接入数；高覆盖：室内覆盖能力强，比lte提升20db增益，相当于提升了100倍覆盖区域能力；低成本：nbiot无需重新建网，射频和天线基本上都是复用的。
10.3、本实用新型充分考虑了光缆接头盒内部环境信息监测系统的供电问题，利用太阳能板子供电清洁环保，无污染，无噪音。
11.4、本实用新型的前期投入成本低、功耗小、组网灵活、实时性强。不仅可以应用于光缆接头盒内部环境信息的监测，还可以应用于其它的电力设备，具有较强的实用性。
12.5、本实用新型加入了降温装置风扇，在接头盒内部温度超过阈值时，风扇启动，可以让内部温度降下来以保证光缆正常使用。
13.6、本实用新型加入了祛湿装置氯化钙开关盒，在接头盒内部湿度超过阈值时，单片机控制开关盒打开，让里面的氯化钙吸收水分达到祛湿的效果。
附图说明
14.图1本实用新型所述的基于物联网的光缆接头盒内部信息监测装置的原理框图；
15.图2本实用新型所述的基于物联网的光缆接头盒内部信息监测装置中信息监测单元的原理框图。
具体实施方式
16.结合图1和图2说明本实施方式，基于物联网的光缆接头盒内部信息监测装置，包括信息监控单元、云平台和客户服务平台。
17.所述信息监控单元包括主控mcu 1，与所述主控mcu 1连接的数据采集模块、降温装置、祛湿装置、电源模块2和无线通信模块，所述电源模块2为各模块供电；
18.本实施方式中，所述降温装置为风扇3，祛湿装置为氯化钠开关盒4。
19.本实施方式中，所述主控mcu负责数据采集模块，降温装置，祛湿装置的使用。所述数据采集模块分别采集光缆接头盒内部的温度，湿度，气压数据。当温度到达设置的温度阈值时，主控mcu会向降温装置发出指令，风扇启动降温。温度降到温度阈值之下，主控mcu控制降温装置风扇关闭。当湿度超过预设的湿度阈值时，单片机控制氯化钙开关盒打开，让里面的氯化钙吸收水分达到祛湿的效果。当湿度下降到湿度阈值之下，氯化钙开关盒子闭。所述温度阈值根据夏天室外高温下接头盒的内部温度确定。而湿度阈值则是根据模拟接头盒内部进水的场景而去测量湿度得到的。与此同时通过nbiot无线通信方式上传数据至云平台。云平台主要为用户提供监测数据显示和预警功能，且云平台通过api接口与客户服务平台对接，客户服务平台为用户提供历史数据存储、大数据分析功能。
20.本实施方式中，所述数据采集模块为传感器组，包括由sht20温湿度传感器5和
bmp180压力传感器6组成。sht20是一款工业级精度很高的传感器。其精度湿度
±
3％rh，温度
±
0.3℃，量程湿度5
‑
95％rh，温度
‑
40——125℃。具备modbus协议，并且使用rs485接口，方便高速稳定传输。所述使用的气压模块是bmp180压力传感器组成。主控模块mcu是stm32f103c8t6。无线通信模块是nb75模块，支持4g传输。nb75可以通过简单的at指令进行设置，即可轻松使用本新型实现串口到网络的双向数据透明传输。透传云支持modbus协议。整个过程流程如下：由温度，湿度，气压传感器采集环境信息，再由主控模块mcu读取传感器组的数据，经过nb75无线通信模块发送至云平台上。
21.本实施方式中，所述主控mcu为stm32f103c8t6单片机，功耗低，成本低；监测使用的无线通信模块芯片为nb75，强链接，传输距离远，有利于大范围部署；并且它是插针式封装，自带sim卡槽，便于嵌入开发；可以与gprs、4g模块硬件封装兼容，减少更换成本。
22.本实施方式中，当内部环境信息监测系统启动时，由主控mcu读取传感器组数据，并且当温度值到达阈值时，启动降温装置风扇。与此同时经无线通信模块将数据发送至云平台上完成数据存储和预警模块的报警功能，部分用户需要查看历史数据进行分析还可以使用api接口对云平台进行二次开发。
23.本实施方式中，由于光缆接头盒内部是一个封闭系统，利用一个蓄电池和太阳能板子进行对整个光缆接头盒内部信息监测系统的供电。太阳能是可再生能源，无污染。所述太阳能电池板的规格350mm*350mm,满足搭挂在接头盒外部的要求。且太阳能为绿色能源，对环境的污染小。太阳能板为15w供电，蓄电池为12ah，3.7v，满足3
‑
4年工作不更换，一天24小时工作的要求，成本低，效果良好。
24.本实施方式中，使用的云平台具备了监测数据显示以及预警模块，具有数据暂存和数据中转的功能；监测数据显示是负责显示光缆接头盒内部的温度，湿度，气压内部环境信息。而预警模块则是当某一(或某些)指标超过设置的阈值时，可以显示预警信息，用户可以利用计算机或者电脑等终端设备访问云平台，随时查看以上信息。并且使用的云平台可以二次开发，它能够通过api接口与客户服务平台对接。所使用客户服务平台为用户提供有数据显示，历史数据记录，报警记录和光缆接头盒评估功能。