基于NB-IoT的地下人行通道智能通风控制装置的制作方法

本实用新型属于市政工程技术领域，涉及一种智能通风控制装置，尤其涉及一种基于NB-IoT的地下人行通道智能通风控制装置。

背景技术：

目前，随着交通的发展，道路越来越宽的同时，立体交通也越来越多，常见的有地下人行通道和过街天桥。由于道路越来越宽，行人过街的地下通道和过街天桥长度也越来越长，行人过街的时间也相应增加。地下人行通道的平面形式以工字型通道居多，但通风效果较差，特别在我国南方湿热多雨地区，通道内在夏季经常潮湿结露，空气质量较差，对过往行人身心健康造成影响。所以，地下通道中不得不安装各类风机，市政管理部门也不得不投入较多的人力、财力来管理地下人行通道中的设备，导致运营维护成本较高。由于城市地下人行通道数量较多，有时设备发生故障，需要巡查或者市民热线才能发现，导致修理维护不及时。同时，通道内为了防止潮湿结露，需要开启风机促进通道内的空气与通道外地面上空气间的对流，但并非24小时都需要开启风机。因此，从节约能源角度出发，如何自动控制风机适时开启也是一大难题。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可以解决现有地下人行通道风机管理和运营占用人力较多以及故障排查不及时的缺陷，降低人力物力投入和能耗，可实现城市地下人行通道内温湿度信息的自动采集、机械通风的按需启动，达到改善地下人行通道内部环境，避免潮湿结露的目的的基于NB-IoT的地下人行通道智能通风控制装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于NB-IoT的地下人行通道智能通风控制装置，其特征在于：所述基于NB-IoT的地下人行通道智能通风控制装置包括置于地下人行通道内的系统前端以及置于地下人行通道外的系统后端；所述系统前端包括MCU、电源、温度传感器、湿度传感器、GPS芯片以及风机监测器；所述电源、温度传感器、湿度传感器、GPS芯片以及风机监测器分别与MCU相连；所述MCU通过NB-IoT与系统后端相连并实现数据交互。

作为优选，本实用新型所提供的基于NB-IoT的地下人行通道智能通风控制装置还包括NB-IoT基站以及NB-IoT分组核心网；所述MCU依次通过NB-IoT、NB-IoT基站以及NB-IoT分组核心网与系统后端相连并实现数据交互。

作为优选，本实用新型所提供的系统后端包括移动终端、PC终端、运营管理服务器以及数据存储器；所述移动终端、PC终端以及数据存储器分别与运营管理服务器相连；所述MCU依次通过NB-IoT、NB-IoT基站以及NB-IoT分组核心网与运营管理服务器相连。

作为优选，本实用新型所提供的MCU主控芯片采用低功耗的STM32L031芯片。

作为优选，本实用新型所提供的NB-IoT采用移动、电信和联通的NB-IoT无线通讯方式。

作为优选，本实用新型所提供的电源是直流电源。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型提供了一种基于NB-IoT的地下人行通道智能通风控制装置，包括置于地下人行通道内的系统前端以及置于地下人行通道外的系统后端；系统前端包括MCU、电源、温度传感器、湿度传感器、GPS芯片和风机监测器；电源、温度传感器、湿度传感器、GPS芯片和风机监测器分别与MCU相连；MCU通过NB-IoT与系统后端相连并实现数据交互。本实用新型通过温度传感器采集的温度，计算该温度下对应的结露点湿度，与采集的实际湿度进行对比，当超过时即判定潮湿结露。采用NB-IoT技术管理城市地下人行通道中的风机，实现了智能化管理，对整个城市片区地下人行通道内的风机进行远程集中控制和管理。根据接收的讯息，当湿度超过结露点时，按需启动和关闭风机，降低能耗，减少人力物力投入。通过风机监测器，对风机工作状态进行监测，及时上报风机工作状态参数信息。发现风机故障及时报警，及时派维修人员修理。24小时全天候工作，减少人员道路巡检频率。通过NB-IoT实现了地下通道中风机的智能化控制，利用手机或电脑等无线终端可即时查询，控制风机按需开启关闭，降低能耗，故障报警，有效改善地下人行通道的内环境，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型所提供的基于NB-IoT的地下人行通道智能通风控制装置的原理示意图；

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1-系统前端；11-MCU；12-电源；13-温度传感器；14-湿度传感器；15-GPS芯片；16-风机监测器；17-NB-IoT；2-NB-IoT基站；3-NB-IoT分组核心网；4-系统后端；41-NB-IoT平台；42-移动终端；43-PC终端；44-运营管理服务器；45-设备控制模块；46-数据存储器；47-故障报警模块。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1所示，本实用新型提供了一种基于NB-IoT(即窄带物联网(Narrow Band–Internet of Things)的地下人行通道智能通风控制装置，包括系统前端1，NB-IoT基站2，NB-IoT分组核心网3，系统后端4；系统前端1通过NB-IoT基站2和NB-IoT分组核心网3与系统后端4实现数据交互。

系统前端1包括MCU11，电源12，温度传感器13，湿度传感器14，GPS芯片15，风机监测器16和NB-IoT17，温度传感器13用于识别地下人行通道内的温度，湿度传感器14用于识别地下人行通道内的湿度，根据湿度和温度信息，MCU11自动计算，判断是否结露，GPS芯片15用于定位通道的位置，风机监测器16用于监测风机工作状态，发送状态参数信息，NB-IoT17用于无线通讯，传输信息。

系统后端4包括NB-IoT平台41(NB-IoT平台是一个通过编程来构建的网络管理软件平台，可以利用移动手机和个人电脑上网进入NB-IoT平台进行地下人行通道信息查询和风机开启和关闭操作)，移动终端42，PC终端43，运营管理服务器44(运营管理服务器里面预先植入风机设备控制模块和故障报警模块两个软件程序，这两个软件程序都是现有技术中可直接获得的，本实用新型并非对该软件进行改变)，设备控制模块45，数据存储器46和故障报警模块47(这个故障报警模块47是软件，主要用于接收系统前段中风机监测器16传回的风机工作状态参数信号，判断风机是否出现故障，并发出报警信息)，NB-IoT平台41连接有移动终端42，PC终端43和运营管理服务器44，运营管理服务器44连接设备控制模块45，数据存储器46以及故障报警模块47。设备控制模块45用于控制风机的启动与关闭，数据存储器46用于存储接收的信息，故障报警模块47用于接收风机工作状态参数信息，判断风机是否有故障，并发出报警信息。

本实用新型工作原理：电源12通过直流电对系统前端1进行供电，温度传感器13和湿度传感器14分别采集地下人行通道内的温度和湿度，通过MCU11分析通道是否达到结露点，GPS芯片15定位通道位置以及风机监测器16监测风机工作状态，由NB-IoT17定时传输这些信息，通过NB-IoT基站2和NB-IoT分组核心网3传输给系统后端4，既可以在移动终端42中查询，也可以在PC终端43中查询，运营管理服务器44模块负责接收、存储和分析系统前端1传递至系统后端4中的信息，操作人员可方便地利用移动终端42或PC终端43，通过设备控制模块45控制开启或关闭风机，通过故障报警模块47判断风机是否故障，并发出报警信息，以便尽快安排维修人员到现场进行维护，通过数据存储器46用于存储系统前端1传递至系统后端4的信息，方便进行调取和查询。