器模块(I)。如果锂电池(9)电量过低，则发出欠压警告信号，上传至云端服务器平台。再一方面，微控制器模块(I)接收传感器欠压告警信号，向电压检测与控制电路发送指令，连通电压变送电路(6)，将直流24V电压转换为直流12V，直流24V、直流12V通过电源接口( 7 )，向外接传感器进行智能充电，多个相同电压的传感器可并联受电。传感器电池满充后，发送信号至微控制器模块(I)，通过电压检测与控制电路断开电压变送电路，停止智能充电。
[0035]所述的电池外壳(10)为ABS工程材料封闭外壳，具有防尘、防水、耐腐蚀特性;所述的电池外壳(10)上设有一挂接件，所述的电池外壳(10)挂接在采集器外壳上。连接采集器外壳(11)和电池外壳(10)的连接具有防水性，通过螺丝紧固。
[0036]所述的微控制器模块(I)可采用ARM芯片作为微控制器芯片。微控制器芯片的1口与数据采集模块(2)、无线组网模块(3)、调试升级模块(4)、电源模块(5)连接。
[0037]所述的数据采集模块(2)为一个RS485电平转换器，是采集器与现场传感器的接口，通过RS485总线进行通信。
[0038]所述的无线组网模块(3)为一个串口转433MHz无线微功率透传模块，包括射频收发模块和天线部分;所述的射频收发模块与MCU的串口、SPI或者I2C进行连接。
[0039]所述的调试升级模块(4)为用于下载调试和软件升级的接口电路;所述的调试升级模块通过下载器与PC相连，进行程序下载和在线调试。通过软件升级，可以支持新类型的现场传感器设备或者系统功能的改进，从而避免了增加系统升级成本。
[0040]所述的电子标签(8)固定于采集器外壳(11)内壁上;所述的电子标签(8)内存储了地理位置、管线名目、传感器种类、检修记录等信息。在采集器安装时，工作人员通过手持设备写入安装位置的地理信息、管线名目以及传感器种类等信息，方便未来巡检和维修。
[0041]所述的采集器外壳(11)为ABS工程材料封闭外壳，具有防尘、防水、耐腐蚀特性;所述的采集器外壳(11)上设有一用于安装的挂接件，所述的采集器外壳(11)安装在地下窨井的内壁。
[0042]图2所示为采集器的窨井安装示意图。窨井(15)—般建在地下管线转弯、分支、跌落等处，用于检查和疏通，是重要的地下管线设施。在对地下管线监测应用中，安装在管线
(16)上的传感器(14)用于检测管线是否漏损，根据管线种类的不同，分为滴漏传感器、温湿度传感器、可燃气浓度传感器和有毒气体浓度传感器;而安装在窨井(15)内的传感器(13)，包括水位传感器和井盖倾角传感器。采集器(12)安装在窨井(15)内壁上，各类传感器以总线方式接入采集器(12)。
[0043]采集器在综合管廊的安装，根据城市综合管廊设计结构和现场具体条件、拟监测对象等情况，需要进行综合设计和安装。
[0044]具体的，向传感器智能充电的地下管线和综合管廊监测采集器的工作过程如下:
[0045]地下管线和综合管廊监测系统包含现场传感器、信息传输网络、云端服务器平台三个部分。现场传感器采集地下管线、综合管廊及附属设施的状态信息和环境参数，采集的数据通过信息传输网络上传至云端服务器平台。采集器是组成信息传输网络的第一级网络设备，负责将现场数据由地下传送到地上，同时也对现场传感器进行智能充电。采集器通过数据采集模块(2)以RS485总线方式连接各个传感器。包括采集器在内的地下管线和综合管廊监测系统搭建完成后，通过云端服务器平台进行系统复位，启动系统运行。采集器采用Modbus总线协议与现场传感器进行通信，微控制器模块(I)对采集的现场数据进行简单处理，封装为标准数据格式的报文载荷，并进行数据压缩。然后通过无线组网模块(3)对载荷进一步封装，借助433MHz无线自组网技术，将信息传输给地面收发装置，进而上传至云端服务器平台。
[0046]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种向传感器智能充电的地下管线和综合管廊监测采集器，包括采集器外壳、控制器、电子标签、电源接口、电池外壳和锂电池;所述的控制器安装于采集器外壳内部;所述的电子标签固定于采集器外壳内壁;所述的电源接口位于采集器外壳;所述的锂电池安装于电池外壳内部;所述的采集器外壳和电池外壳挂接后通过螺丝紧固；所述的控制器和锂电池通过一联络线电连接;所述的控制器由微控制器模块、数据采集模块、无线组网模块、调试升级模块以及电源模块构成;所述的电源模块包含稳压控制电路、电压检测与控制电路、电压变送电路，电源模块通过电源接口向传感器进行智能充电。2.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的电源模块包括稳压控制电路、电压检测与控制电路、电压变送电路、电源接口；所述的电源模块通过联络线与锂电池电连接。3.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的电压检测与控制电路能接收微控制器模型指令，连通或断开电压变送电路;所述的电压变送电路可以将直流24V电源转换为直流12V电源。4.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的电源接口通过联络线与电压变送电路电连接，通过外接电源线与传感器电连接，具备直流24V、直流12V两种接口，并向对应电压的、具备充电功能的传感器进行智能充电。5.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的微控制器模块可采用ARM芯片作为主控制芯片;所述的数据采集模块为一个RS485电平转换器，是采集器与现场传感器的接□ O6.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的无线组网模块为一个433MHz无线微功率透传模块，包括射频收发模块和天线部分;所述的射频收发模块与MCU的串口、SPI或者12C接口进行连接。7.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的调试升级模块为用于下载调试和软件升级的接口电路。8.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的电子标签固定于采集器外壳内壁上，用于存储包括地理位置、管线名目、传感器种类、检修记录在内的重要信息。9.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的采集器外壳为ABS工程材料封闭外壳，具有防尘、防水、耐腐蚀特性;所述的采集器外壳上设有一用于安装采集器的挂接件，所述的采集器安装在地下窨井的内壁。10.根据权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述的电池外壳为ABS工程材料封闭外壳，具有防尘、防水、耐腐蚀特性;所述的电池外壳上设有一挂接件，所述的电池外壳挂接在采集器外壳上。
【专利摘要】本实用新型专利提供一种向传感器智能充电的地下管线和综合管廊监测采集器，包括采集器外壳、控制器、电子标签、电源接口、电池外壳和锂电池。所述的控制器安装于采集器外壳内部。所述的电子标签固定于采集器外壳内壁。所述的电源接口位于采集器外壳。所述的锂电池安装于电池外壳内部。所述的采集器外壳和电池外壳对齐后通过螺丝紧固。所述的控制器和锂电池通过一联络线电连接。所述的控制器由微控制器模块、数据采集模块、无线组网模块、调试升级模块以及电源模块构成。所述的电源模块包含稳压控制电路、电压检测与控制电路、电压变送电路，电源模块通过电源接口向传感器进行智能充电。在地下管线和综合管廊监测系统中，采集器与传感器相连，进行现场数据采集、数据处理和数据上传的工作，以实现对地下管线和综合管廊运行状态地实时监测。
【IPC分类】G08C19/00, G08C17/02
【公开号】CN205354324
【申请号】CN201620125916
【发明人】李枝琳, 姚会文, 董静
【申请人】九州方圆实业控股(集团)有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年2月18日