一种基于泛在电力物联网的智能传感器的制作方法

本发明涉及传感器技术领域，具体为一种基于泛在电力物联网的智能传感器。

背景技术：

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括：数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

现有的很多设备均会搭载传感器，现有的传感器仅仅是检测和采集信号的工具，通过线路将数据传递给一个控制器进行数据的处理，但在距离较远时（如大范围海上无人机救援等），则需要使用无线等技术，但在无法使用一个局域网的情况下，长距离的数据传输容易出现不稳定和传输较慢的问题，区块链技术的发展让长距离信号传输得以更快速更稳定，但仅适用于固定的物体，数据传输一般是两个设备之间依靠固定的地址进行传输，若传感器本体在移动，固定的传输线路会被打乱，还是可能存在低速不稳定的问题。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于泛在电力物联网的智能传感器，解决了现有的很多设备均会搭载传感器，现有的传感器仅仅是检测和采集信号的工具，通过线路将数据传递给一个控制器进行数据的处理，但在距离较远时，则需要使用无线等技术，但在无法使用一个局域网的情况下，长距离的数据传输容易出现不稳定和传输较慢的问题，而区块链技术仅适用于固定的物体，数据传输一般是两个设备之间依靠固定的地址进行传输，若传感器本体在移动，固定的传输线路会被打乱，还是可能存在低速不稳定的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于泛在电力物联网的智能传感器，包括一级传感器和二级传感器，所述一级传感器和二级传感器之间通过无线信号实现双向连接，所述二级传感器通过无线信号与服务器母端实现双向连接，所述一级传感器由n个传感器ⅰ组成，所述二级传感器由n个传感器ⅱ组成，所述传感器ⅰ包括第一服务器子端和第一传感器检测端，所述第一服务器子端和第一传感器检测端之间通过数据线实现双向连接，所述传感器ⅱ包括第二服务器子端和第二传感器检测端，所述第二服务器子端和第二传感器检测端之间通过数据线实现双向连接，所述第一服务器子端与第二服务器子端之间通过无线信号实现双向连接，所述第一服务器子端与服务器母端之间通过无线信号实现双向连接，所述服务器母端包括显示操作组件、数据处理系统、定位地图建立单元和智能分析系统，所述数据处理系统的输出端分别与显示操作组件和定位地图建立单元的输入端连接，所述定位地图建立单元的输出端分别与显示操作组件和智能分析系统的输入端连接，所述智能分析系统的输出端与数据处理系统的输入端连接。

优选的，所述第一服务器子端包括控制模块、定位模块、nb-iot模块和数据分析系统，所述服务器母端与nb-iot模块之间通过无线信号实现双向连接，所述nb-iot模块与数据分析系统之间实现双向连接。

优选的，所述nb-iot模块的输出端与控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与第一传感器检测端的输入端连接，所述第一传感器检测端的输出端与数据分析系统的输入端连接。

优选的，所述定位地图建立单元包括定位信息录入模块、地图模板、地图显示模块和定时更新模块，所述定位信息录入模块的输出端与地图模板的输入端连接，所述地图模板和定时更新模块的输出地图显示模块的输入端连接。

优选的，所述智能分析系统包括定位坐标计算模块、最近路线建立模块、数据传输分析模块、最近路线调整模块和路线信息输出模块，所述定位坐标计算模块的输出端与最近路线建立模块的输入端连接。

优选的，所述最近路线建立模块的输出端与数据传输分析模块的输入端连接，所述数据传输分析模块的输出端与最近路线调整模块的输入端连接，所述最近路线调整模块的输出端与路线信息输出模块的输入端连接。

优选的，所述数据分析系统包括数据录入模块、数据对比模块、危险报警模块、信号反馈模块和数据删除模块，所述数据录入模块的输出端与数据对比模块的输入端连接，所述数据对比模块的输出端分别与危险报警模块和数据删除模块的输入端连接，所述危险报警模块的输出端与信号反馈模块的输入端连接。

优选的，所述数据处理系统包括数据接收模块、数据整流模块、数据输出模块和控制信息发送模块，所述数据接收模块的输出端与数据整流模块的输入端连接，所述数据整流模块的输出端与数据输出模块的输入端连接。

本发明还公开了一种基于泛在电力物联网的智能传感器的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一、数据采集：设备在使用过程中，第一传感器检测端和第二传感器检测端对其所依附的设备进行检测，采集到的数据传输到对应的第一服务器子端和第二服务器子端内；

步骤二、数据分析报警：第一服务器子端和第二服务器子端对数据进行分析，通过数据录入模块将检测的数据与事先设定的数据进行对比，若数据没有达到危险值，则数据删除模块将检测数据删除，当检测数据达到设定值时，触发危险报警模块，信号反馈模块将信号向上级反馈，第二服务器子端将数据向第一服务器子端传输，第一服务器子端向服务器母端传输；

步骤三、定位地图制定：第一服务器子端和第二服务器子端在工作时，通过定位模块将定位信息实时传输到服务器母端，然后数据处理系统将接收到的信息通过数据整流模块进行梳理，然后输出到定位地图建立单元的定位信息录入模块，定位信息录入模块将接收到的信息对应的编入地图模板内，然后通过地图显示模块显示到显示器上，同时按照设定的时间，定时对地图星系进行更新；

步骤四、定位线路制定：在每一次更新定位地图后，定位坐标计算模块对所有的设备的定位坐标进行计算，最近路线建立模块将所有的二级传感器与一级传感器和服务器母端之间建立最近的线路，在步骤二中有报警信息需要传递时，可数据传输分析模块对需使用的线路进行分析，若该线路中的一级传感器有传输任务，则最近路线调整模块调取附近其余较近的一级传感器，调整线路坐标参数，然后路线信息输出模块重新输出信号传输的坐标路线。

优选的，所述步骤一和步骤二按顺序进行，步骤三和步骤四按顺序进行，且与步骤一和步骤二同时工作。

（三）有益效果

本发明提供了一种基于泛在电力物联网的智能传感器。与现有技术相比，具备以下有益效果：

（1）、该基于泛在电力物联网的智能传感器，通过使一级传感器和二级传感器之间通过无线信号实现双向连接，二级传感器通过无线信号与服务器母端实现双向连接，一级传感器由n个传感器ⅰ组成，二级传感器由n个传感器ⅱ组成，传感器ⅰ包括第一服务器子端和第一传感器检测端，第一服务器子端和第一传感器检测端之间通过数据线实现双向连接，传感器ⅱ包括第二服务器子端和第二传感器检测端，第二服务器子端和第二传感器检测端之间通过数据线实现双向连接，第一服务器子端与第二服务器子端之间通过无线信号实现双向连接，第一服务器子端与服务器母端之间通过无线信号实现双向连接，服务器母端包括显示操作组件、数据处理系统、定位地图建立单元和智能分析系统，数据处理系统的输出端分别与显示操作组件和定位地图建立单元的输入端连接，定位地图建立单元的输出端分别与显示操作组件和智能分析系统的输入端连接，智能分析系统的输出端与数据处理系统的输入端连接，通过将所有在一定区域内移动的设备均搭载传感器与服务器子端，构建一个传感器网络，按照传感器与服务器母端的距离将所有设备分成至少两级区域，外层传感器检测的数据可通过服务器子端传递给内层的服务器子端，间接传递至中心的服务器母端进行总控，可实时掌控范围较大较远的移动设备的管理，并可利用定位地图建立单元和智能分析系统对各个设备的位置进行定位管理，便于制定最合理的信号传输路线，高效快捷且稳定。

（2）、该基于泛在电力物联网的智能传感器，通过使定位地图建立单元包括定位信息录入模块、地图模板、地图显示模块和定时更新模块，定位信息录入模块的输出端与地图模板的输入端连接，地图模板和定时更新模块的输出地图显示模块的输入端连接，智能分析系统包括定位坐标计算模块、最近路线建立模块、数据传输分析模块、最近路线调整模块和路线信息输出模块，定位坐标计算模块的输出端与最近路线建立模块的输入端连接，最近路线建立模块的输出端与数据传输分析模块的输入端连接，数据传输分析模块的输出端与最近路线调整模块的输入端连接，最近路线调整模块的输出端与路线信息输出模块的输入端连接，通过设置定位地图建立单元，可对各个传感器的位置进行定位，并建立定位地图，配合智能分析系统进行数据分析，可指制定最快最近的传输路线，而不是制定设备之间才可传输信息，保证数据传输的高效性，同时还可在制定路线时根据一级传感器的状态进行灵活调整，若制定线路上的一级传感器正在传输信息，可将线路修改，重新建立新的线路，可避免在多台设备同时出现问题时，传递信息相互干扰的问题。

（3）、该基于泛在电力物联网的智能传感器，通过使第一服务器子端包括控制模块、定位模块、nb-iot模块和数据分析系统，服务器母端与nb-iot模块之间通过无线信号实现双向连接，nb-iot模块与数据分析系统之间实现双向连接，nb-iot模块的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与第一传感器检测端的输入端连接，第一传感器检测端的输出端与数据分析系统的输入端连接，并不局限于第一服务器子端，而是所有服务器子端均搭载控制模块、定位模块、nb-iot模块和数据分析系统，服务器子端的功能简单，仅处理传感器检测端的检测数据和实现数据传输，整体结构小巧，且搭载nb-iot模块，支持低功耗、稳定的无线数据传输，安装和布线等均较为方便，成本低。

附图说明

图1为本发明传感器与服务器母端的分布示意图；

图2为本发明一级传感器、二级传感器与服务器母端的原理框图；

图3为本发明传感器ⅰ、传感器ⅱ与服务器母端的原理框图；

图4为本发明传感器ⅰ与服务器母端的原理框图；

图5为本发明服务器母端的原理框图；

图6为本发明数据处理系统的原理框图；

图7为本发明定位地图建立单元的原理框图；

图8为本发明智能分析系统的原理框图；

图9为本发明数据分析系统的原理框图；

图10为本发明的工作流程示意图。

图中，1-一级传感器、2-二级传感器、3-服务器母端、31-显示操作组件、32-数据处理系统、321-数据接收模块、322-数据整流模块、323-数据输出模块、324-控制信息发送模块、33-定位地图建立单元、331-定位信息录入模块、332-地图模板、333-地图显示模块、334-定时更新模块、34-智能分析系统、341-定位坐标计算模块、342-最近路线建立模块、343-数据传输分析模块、344-最近路线调整模块、345-路线信息输出模块、4-传感器ⅰ、5-传感器ⅱ、41-第一服务器子端、42-第一传感器检测端、51-第二服务器子端、52-第二传感器检测端、6-控制模块、7-定位模块、8-nb-iot模块、9-数据分析系统、91-数据录入模块、92-数据对比模块、93-危险报警模块、94-信号反馈模块、95-数据删除模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于泛在电力物联网的智能传感器，包括一级传感器1和二级传感器2，一级传感器1和二级传感器2之间通过无线信号实现双向连接，二级传感器2通过无线信号与服务器母端3实现双向连接，本发明描述的传感器为传感器系统，服务器母端3为所有传感器的中心汇总部分，属于传感器系统中的重要组件，一级传感器1由n个传感器ⅰ4组成，二级传感器2由n个传感器ⅱ5组成，传感器ⅰ4包括第一服务器子端41和第一传感器检测端42，第一服务器子端41和第一传感器检测端42之间通过数据线实现双向连接，第一服务器子端41包括控制模块6、定位模块7、nb-iot模块8和数据分析系统9，定位模块7为北斗定位模块，服务器母端3与nb-iot模块8之间通过无线信号实现双向连接，nb-iot模块8与数据分析系统9之间实现双向连接，nb-iot模块8的输出端与控制模块6的输入端连接，控制模块6的输出端与第一传感器检测端42的输入端连接，第一传感器检测端42的输出端与数据分析系统9的输入端连接，并不局限于第一服务器子端41，而是所有服务器子端均搭载控制模块6、定位模块7、nb-iot模块8和数据分析系统9，服务器子端的功能简单，仅处理传感器检测端的检测数据和实现数据传输，整体结构小巧，且搭载nb-iot模块8，支持低功耗、稳定的无线数据传输，安装和布线等均较为方便，成本低，数据分析系统9包括数据录入模块91、数据对比模块92、危险报警模块93、信号反馈模块94和数据删除模块95，数据录入模块91的输出端与数据对比模块92的输入端连接，数据对比模块92的输出端分别与危险报警模块93和数据删除模块95的输入端连接，危险报警模块93的输出端与信号反馈模块94的输入端连接，传感器ⅱ5包括第二服务器子端51和第二传感器检测端52，第二服务器子端51和第二传感器检测端52之间通过数据线实现双向连接，第二传感器检测端52，第一服务器子端41与第二服务器子端51之间通过无线信号实现双向连接，第一服务器子端41与服务器母端3之间通过无线信号实现双向连接，服务器母端3包括显示操作组件31、数据处理系统32、定位地图建立单元33和智能分析系统34，定位地图建立单元33包括定位信息录入模块331、地图模板332、地图显示模块333和定时更新模块334，数据处理系统32包括数据接收模块321、数据整流模块322、数据输出模块323和控制信息发送模块324，数据接收模块321的输出端与数据整流模块322的输入端连接，数据整流模块322的输出端与数据输出模块323的输入端连接，定位信息录入模块331的输出端与地图模板332的输入端连接，地图模板332和定时更新模块334的输出地图显示模块333的输入端连接，智能分析系统34包括定位坐标计算模块341、最近路线建立模块342、数据传输分析模块343、最近路线调整模块344和路线信息输出模块345，定位坐标计算模块341的输出端与最近路线建立模块342的输入端连接，最近路线建立模块342的输出端与数据传输分析模块343的输入端连接，数据传输分析模块343的输出端与最近路线调整模块344的输入端连接，最近路线调整模块344的输出端与路线信息输出模块345的输入端连接，通过设置定位地图建立单元33，可对各个传感器的位置进行定位，并建立定位地图，配合智能分析系统34进行数据分析，可指制定最快最近的传输路线，而不是制定设备之间才可传输信息，保证数据传输的高效性，同时还可在制定路线时根据一级传感器1的状态进行灵活调整，若制定线路上的一级传感器1正在传输信息，可将线路修改，重新建立新的线路，可避免在多台设备同时出现问题时，传递信息相互干扰的问题，数据处理系统32的输出端分别与显示操作组件31和定位地图建立单元33的输入端连接，定位地图建立单元33的输出端分别与显示操作组件31和智能分析系统34的输入端连接，智能分析系统34的输出端与数据处理系统32的输入端连接，通过将所有在一定区域内移动的设备均搭载传感器与服务器子端，构建一个传感器网络，按照传感器与服务器母端3的距离将所有设备分成至少两级区域，外层传感器检测的数据可通过服务器子端传递给内层的服务器子端，间接传递至中心的服务器母端3进行总控，可实时掌控范围较大较远的移动设备的管理，并可利用定位地图建立单元33和智能分析系统34对各个设备的位置进行定位管理，便于制定最合理的信号传输路线，高效快捷且稳定。

本发明还公开了一种基于泛在电力物联网的智能传感器的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一、数据采集：设备在使用过程中，第一传感器检测端42和第二传感器检测端52对其所依附的设备进行检测，采集到的数据传输到对应的第一服务器子端41和第二服务器子端51内；

步骤二、数据分析报警：第一服务器子端41和第二服务器子端51接收到的检测数据由数据分析系统9对数据进行分析，通过数据录入模块91将检测的数据与事先设定的数据进行对比，若数据没有达到危险值，则数据删除模块95将检测数据删除，当检测数据达到设定值时，触发危险报警模块93，信号反馈模块94将信号向上级反馈，第二服务器子端51将数据向第一服务器子端41传输，第一服务器子端41向服务器母端3传输；

步骤三、定位地图制定：第一服务器子端41和第二服务器子端51在工作时，通过定位模块7将定位信息实时传输到服务器母端3，然后数据处理系统32将接收到的信息通过数据整流模块322进行梳理，然后输出到定位地图建立单元33的定位信息录入模块331，定位信息录入模块331将接收到的信息对应的编入地图模板332内，然后通过地图显示模块333显示到显示器上，同时按照设定的时间，定时对地图星系进行更新；

步骤四、定位线路制定：在每一次更新定位地图后，定位坐标计算模块341对所有的设备的定位坐标进行计算，最近路线建立模块342将所有的二级传感器2与一级传感器1和服务器母端3之间建立最近的线路，在步骤二中有报警信息需要传递时，可数据传输分析模块343对需使用的线路进行分析，若该线路中的一级传感器1有传输任务，则最近路线调整模块344调取附近其余较近的一级传感器1，调整线路坐标参数，然后路线信息输出模块345重新输出信号传输的坐标路线；步骤一和步骤二按顺序进行，步骤三和步骤四按顺序进行，且与步骤一和步骤二同时工作。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。