一种基于NB-IOT技术的杂散电流采集器的制作方法

本实用新型涉及燃气技术领域，特别涉及一种基于nb-iot技术的杂散电流采集器。

背景技术：

在城市地铁及轻轨等直流电气运输系统普遍采用钢轨作为返回线，钢轨无法达到完全对地绝缘，使得部分电流漏入大地而形成杂散电流。这些杂散电流可对燃气的钢质管道产生电蚀，破坏了管道强度，降低了其使用寿命。目前为了对杂散电流进行监测和对管道腐蚀程度进行评价，需要在管道两侧埋设牺牲阳极以减少杂散电流腐蚀管道，并通过牺牲阳极对杂散电流进行采集。

目前杂散电流进行采集设备普遍采用gprs传输方式或rf、lora等通信方式。gprs传输方式功耗大、成本高、维护费用高。而lora，rf等网络采用“两跳式”网络架构，集中器需要进行选址、拉电、网络规划等动作，不同地点、不同场景之间无法复制，网络建设周期长。同时，lora，rf网络等采用免授权频谱，燃气、水务、路灯、停车等不同的网络之间易发生同频干扰。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种基于nb-iot技术的杂散电流采集器。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其包括：壳体以及与所述壳体相配合的盖板，所述壳体内设置有主控器、nb模块以及gps模块，所述nb模块与所述gps模块均与所述主控器相连接；所述壳体上设置有插孔，所述主控器上连接有数据采集线，所述数据采集线穿过所述插孔并置于所述壳体外。

所述基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其还包括装配有电池模块的电池盒，所述电池盒与所述壳体相连接并位于所述壳体外。

所述基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其中，所述壳体上设置有电源孔，所述电池盒上设置有电源线，所述电源线穿过所述电源孔并与所述主控器相连接，以为所述主控器供电。

所述基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其中，所述壳体内还设置有数据存储器，所述数据存储器与所述主控器相连接。

所述基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其还包括nb天线，所述nb天线与所述nb模块相连接。

所述基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其中，所述壳体朝向所述盖板的一侧设置有若干螺栓孔，所述盖板上设置若干与所述螺栓孔相对应的若干螺栓孔，所述若干螺栓穿过所述若干螺栓孔并将壳体与所述盖板固定。

所述基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其中，所述壳体与所述盖板连接处设置有防水层，所述防水层覆盖所述壳体与所述盖板之间的缝隙。

所述基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其还包括时钟芯片，所述时钟芯片与所述主控器相连接。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于nb-iot技术的杂散电流采集器，其包括：壳体以及与所述壳体相配合的盖板，所述壳体内设置有主控器、nb模块以及gps模块，所述nb模块与所述gps模块均与所述主控器相连接；所述壳体上设置有插孔，所述主控器上连接有数据采集线，所述数据采集线穿过所述插孔并置于所述壳体外。本实用新型通过采用nb模块进行通讯，减低监测传输的功耗大和资费，同时不同的网络之间的同频干扰，从而提高了信号传输的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于nb-iot技术的杂散电流采集器的壳体的一个角度的结构示意图。

图2为本实用新型提供的基于nb-iot技术的杂散电流采集器的壳体的另一个角度的结构示意图。

图3为本实用新型提供的基于nb-iot技术的杂散电流采集器的结构原理图。

具体实施方式

本实用新型提供一种基于nb-iot技术的杂散电流采集器，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。

还需说明的是，本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对

技术实现要素：
作进一步说明。

本实用新型提供了一种基于nb-iot技术的杂散电流采集器，如图1-3所示，所述采集器包括壳体10和盖板20，所述盖板20与所述壳体10相配合并形成容纳空间，所述容纳空间内设置有主控器101、nb模块103以及gps模块102，所述nb模块103与所述gps模块102均与所述主控器101相连接。所述壳体10上设置有插孔，所述主控器101上连接有数据采集线，所述数据采集线位于所述主控器101相连接的一端穿过所述插孔并置于所述壳体10外，以与设置于管路周围的牺牲阳极相连接。

进一步，所述采集器还包括电池盒，所述电池盒内设置有电池模块108，所述电池盒位于所述壳体10，所述电池模块108与所述主控器101相连接，并为所述主控器101供电。在本实施例中，所述电池盒上设置有电源线，所述电源线与所述电池模块108相连接。所述壳体10上设置有电源孔，所述电源线位于所述电池盒相连接的一端穿过所述电源孔，并与所述主控器101相连接以连接所述电池模块108与所述主控器101。这样将电池模块108与主控器101分离设置，单独将电池放置与电池盒内，在更换电池时无需开启盖板20，这样一方面方便电池更换，另一方面保证了壳体的密封性。

进一步，所述nb模块103采用振鸿伟业的nb-iot模块，以使得所述nb模块103支持掉线自动连接、呼叫唤醒功能以及数据加密协议。同时，所述采集器还包括nb天线104，所nb天线104与所述nb模块103相连接，通过所述nb天线104发送nb信号。此外，所述gps模块102采用um220-iii北斗+gps双模芯片，提高gps定位的准确性。

同时在本实施例中，所述采集器还包括低压差线性电源电路109和电源控制电路107，所述低压差线性电源电路109连接所述处理器与所述电池模块108，所述电源控制电路107与所述低压差线性电源电路109相连接。其中，所述主控器优选为stm32l073rzt6超低功耗处理器，所述电池模块108可以为金升阳的wr2050s-1wr2电源模块或者max884esa电源模块等。所述低压差线性电源电路109可以为max8860低压差线性稳压电源电路。所述电源控制电路107为有irf7309双n和p沟道mosfet搭建的电源控制电路，通过所述电源控制电路107可以实现gps模块102、nb模块103在不需要供电情况下的关断，以达到降低功耗的目的。在实际应用中，所述采集器还包括继电器110，所述继电器110与所述主控器101相连接，并通过所述继电器110控制管道和牺牲阳极之间的接通和断开，其中，所述继电器110为欧姆龙信号继电器g6s-2f-3v。

进一步，如图2所示，所述壳体10内还设置有数据存储器105，所述数据存储器105与所述主控器101相连接，通过所述数据存储器105存储采集数据，并且所述数据存储器105存储的数据可以通过nb模块103传输。在本实施例中，所述数据存储器105优选为w25q128fvsig存储器芯片。此外，所述壳体10内还设有时钟芯片106，所述时钟芯片106与所述处理器相连接，其中，所述时钟芯片106为高精度实时时钟芯片106，例如，为理光的r2025s精密实时时钟芯片，温度系数为5ppm，典型功耗0.48ua。

此外，由于管道上存在各种各种瞬态尖峰脉冲和交流干扰，所以信号在进入采样之前需要经过防护预处理和滤波处理措施。相应的，所述采集器包括防护预处理电路111、低通滤波电路以及模拟数字转换器112，所述括防护预处理电路111与所述低通滤波电路相连接，所述滤波电路与所述模拟数字转换器112相连接，所述模拟数字转换器112与所述主控器101相连接。所述信号经过放防护预处理电路111后进入低通滤波电路，并通过所述低通滤波电路滤波传输至模拟数字转换器112，通过所述模拟数字转换器112转换后传输至处理器。在本实施例中，所述防护预处理电路111为包括依次连接的pptc自恢复保险丝、瞬态抑制二极管和共模抑制电感，通过所述防护预处理电路111可有效抑制瞬态脉冲。所述低通滤波电路采用巴特沃斯二阶低通滤波器，可有效滤除管道中的交流干扰信号，当其也可选用切比雪夫滤波器等。所述模拟数字转换器112可以采用24位三路差分模拟输入σ-δ型数模转换器ad7799，并且所述模拟数字转换器112配置有ref191精密带隙基准电压源。

进一步，如图1和图2所示，所述壳体10朝向所述盖板20的一侧设置有若干螺栓孔13，所述盖板20上设置若干与所述螺栓孔13相对应的若干螺栓21，所述若干螺栓21穿过所述若干螺栓孔13并将壳体10与所述盖板20固定。此外，所述螺栓上设置有螺栓防水盖22、所述螺栓防水盖22与所述盖板20相贴合并覆盖所述螺栓21，以避免所述螺栓受潮生锈。

进一步，如图2所示，所述壳体10与所述盖板20连接处设置有防水层30，所述防水层覆盖所述壳体10与所述盖板20之间的缝隙，这样可以提高壳体10的密封性。同时在本实施例中，所述壳体10远离所述盖板20的一侧的两端设置有挡板11，所述挡板11向远离所述壳体10的方向延伸，并且所述挡板11的底面与所述壳体10的底面齐平。所述挡板11上设置有螺柱12，以便于通过所述螺柱12将所述壳体11固定于外部装置上。所述壳体10内可以设置有隔板，所述隔板将所述壳体10内部空间隔离为四个空间，所述四个空间分别配置有主控器101、gps、nb天线104以及nb模块103，这样可以合理的利用机壳内部空间，保证各部分固定牢固、不会出现晃动，以免运输过程中损坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。