一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控装置的制作方法

本实用新型属于智能水表监控技术领域，尤其是涉及一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控装置。

背景技术：

随着智慧城市、大数据时代的来临，无线通信将实现万物连接，预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。目前已经出现了大量的物物连接现象，然而这些连接大多通过蓝牙、Wi-Fi等短距离通信技术实现，而非运营商移动网络。为了满足不同物联网的业务需求，根据物联网业务特征和移动通信网络特点，3GPP根据窄带业务应用场景开展了增强移动通信网络功能的技术研究，以适应蓬勃发展的物联网业务需求。基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。移动通信正在从人和人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联是必然趋势。NB-IoT作为一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术，聚焦于低功耗、广覆盖的物联网市场，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。

目前，在智慧城市的发展过程中对水表的抄表方式也提出了新的要求，例如需要更高的数据可靠性、实时性和高效准确的抄表效率等。但是，现有的远程抄表系统大多基于传统的无线通信技术(例如2G、3G或4G)连接互联网后再与后台服务器通信连接，实现远程阀门控制、用水状态监测、远程充值、数据分析以及异常报警等功能。但是由于传统的无线通信技术功耗较大，存在受网络覆盖的影响而致使传输距离较近、数据传输的可靠性低以及数据的传输速率较慢等缺陷，阻碍了智慧城市的发展。另外，传统的远程抄表系统由于缺少对于水表安装状态的监控功能，难以防止用户随意拆卸水表而逃脱监控的现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控装置，能够通过NB-IoT通信组件对水表的安装状态进行监控，并将水表的数据实时可靠地传送到后台服务器，有效提高流量仪表监控装置的智能化程度。

本实用新型实施例提供的一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控装置，应用于水表，所述流量仪表监控装置包括流体计量组件、处理器、电源、NB-IoT通信组件和控制阀门，所述流体计量组件、电源、NB-IoT通信组件和控制阀门分别与所述处理器电连接，所述水表包括内部具有容纳空间的壳体，所述流体计量组件、处理器、电源、NB-IoT通信组件分别安装于所述壳体内，所述控制阀门设置于外部水管处，所述NB-IoT通信组件用于实现所述处理器和后台服务器的数据通信，所述处理器用于对数据进行分析处理以及发送控制指令，所述流量仪表监控装置包括位于所述壳体上且与所述NB-IoT通信组件连接的监控电路，所述监控电路包括NB-IoT通信控制模块、电源滤波模块、监控开关回路，所述NB-IoT通信控制模块和监控开关回路分别连接于所述处理器，所述电源滤波模块连接于所述电源和所述处理器之间，所述电源滤波模块包括滤波电感和多个并联的滤波电容，所述滤波电感与并联后的滤波电容串联。

进一步地，所述NB-IoT通信组件包括信号发射器和信号接收器，所述信号发射器和信号接收器设置于所述水表内并分别与所述处理器电连接以及与所述后台服务器通信连接。

进一步地，所述NB-IoT通信组件还包括与所述信号发射器连接的调制器以及与所述信号接收器连接的解调器，所述调制器和解调器设置于所述壳体内。

进一步地，所述NB-IoT通信组件还包括与调制器连接的加密器以及与所述解调器连接的解密器，所述加密器和解密器设置于所述壳体内。

进一步地，所述流量仪表监控装置还包括设置于所述电源和所述处理器之间的稳压电路，所述稳压电路的输出电压为3.3V。

进一步地，所述稳压电路包括变压器、整流桥、第一滤波电容、第二滤波电容和稳压芯片，其中，所述变压器的初级线圈与所述电源连接，所述变压器的次级线圈与所述整流桥的输入端连接，所述第一滤波电容和所述第二滤波电容并联后的一端分别与所述整流桥的输出端和稳压芯片的输入端连接、另一端接地，所述稳压芯片的输出端与所述处理器连接。

进一步地，所述电源的输入端与市电连接、输出端与所述电源滤波模块连接。

进一步地，所述水表的壳体上内嵌有显示器，所述显示器与所述处理器电连接。

综上所述，本实用新型实施例中的流体计量组件、电源、NB-IoT通信组件和控制阀门分别与所述处理器电连接，且将所述流体计量组件、处理器、电源、NB-IoT通信组件分别安装于所述水表的壳体内，控制阀门设置于外部水管处，所述NB-IoT通信组件用于实现所述处理器和后台服务器的数据通信，所述处理器用于对数据进行分析处理以及发送控制指令，能够将水表的数据实时可靠地传送到后台服务器，有效提高流量仪表监控装置的智能化程度。另外，所述流量仪表监控装置包括位于所述壳体上且与所述NB-IoT通信组件连接的监控电路，所述监控电路包括NB-IoT通信控制模块、电源滤波模块、监控开关回路，所述NB-IoT通信控制模块和监控开关回路分别连接于所述处理器，所述电源滤波模块连接于所述电源和所述处理器之间，所述电源滤波模块包括滤波电感和多个并联的滤波电容，所述滤波电感与并联后的滤波电容串联，从而能够通过NB-IoT通信组件对水表的安装状态进行监控，提高了流量仪表监控装置使用时的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应该看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控装置的功能模块框图。

图2是本实用新型实施例提供的一种应用于图1中的监控电路与处理器连接的电路原理框图。

图3是本实用新型实施例提供的一种电源滤波模块的电路原理图。

图标：

流量仪表监控装置100； 流体计量组件101； 处理器102； 电源103；

NB-IoT通信组件104； 控制阀门105； 监控电路106； NB-IoT通信控制模块1061；

电源滤波模块1062； 监控开关回路1063； 滤波电感L； 滤波电容C。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种基于NB-IoT模块的流量仪表监控装置100可应用于水表。所述流量仪表监控装置100可以包括流体计量组件101、处理器102、电源103、NB-IoT通信组件104和控制阀门105。所述流体计量组件101、电源103、NB-IoT通信组件104和控制阀门105分别与所述处理器102电连接，且所述流体计量组件101、处理器102、电源103、NB-IoT通信组件104分别安装于所述壳体内，所述控制阀门105设置于外部水管处。其中，所述NB-IoT通信组件104用于实现所述处理器102和后台服务器的数据通信，所述处理器102用于对数据进行分析处理以及发送控制指令。如此，能够将水表的数据实时可靠地传送到后台服务器，有效提高流量仪表监控装置100的智能化程度。

另外，所述流量仪表监控装置100包括与所述NB-IoT通信组件104连接的监控电路106，且所述监控电路106位于所述壳体上。如图2所示，所述监控电路106包括NB-IoT通信控制模块1061、电源滤波模块1062、监控开关回路1063。其中，所述NB-IoT通信控制模块1061和监控开关回路1063分别连接于所述处理器102，所述电源滤波模块1062连接于所述电源103和所述处理器102之间，从而能够通过NB-IoT通信组件104对水表的安装状态进行监控，提高了流量仪表监控装置100使用时的安全性。

如图3所示，所述电源滤波模块1062包括滤波电感L和多个并联的滤波电容C，所述滤波电感L与并联后的滤波电容C串联。本实施例中，所述滤波电容C的电容值相等。优选地，所述并联的滤波电容C的个数为5个。

本实施例中，所述NB-IoT通信组件104包括信号发射器和信号接收器，所述信号发射器和信号接收器设置于所述水表内并分别与所述处理器102电连接以及与所述后台服务器通信连接，以分别发射信号和接收信号。另外，所述NB-IoT通信组件104还包括与所述信号发射器连接的调制器以及与所述信号接收器连接的解调器，所述调制器和解调器设置于所述壳体内，以分别调制信号和解调信号。

进一步地，所述NB-IoT通信组件104还包括与调制器连接的加密器以及与所述解调器连接的解密器，所述加密器和解密器设置于所述壳体内，以分别对信号进行加密和解密。

为了提高所述流量仪表监控装置100工作时的稳定性，所述流量仪表监控装置100还包括设置于所述电源103和所述处理器102之间的稳压电路，所述稳压电路的输出电压为3.3V。具体地，所述稳压电路包括变压器、整流桥、第一滤波电容、第二滤波电容和稳压芯片，其中，所述变压器的初级线圈与所述电源103连接，所述变压器的次级线圈与所述整流桥的输入端连接，所述第一滤波电容和所述第二滤波电容并联后的一端分别与所述整流桥的输出端和稳压芯片的输入端连接、另一端接地，所述稳压芯片的输出端与所述处理器102连接。

实施时，所述电源103的输入端与市电连接、输出端与所述电源滤波模块1062连接。所述水表的壳体上内嵌有显示器，所述显示器与所述处理器102电连接。

综上所述，本实用新型实施例中的流体计量组件101、电源103、NB-IoT通信组件104和控制阀门105分别与所述处理器102电连接，且将所述流体计量组件101、处理器102、电源103、NB-IoT通信组件104分别安装于所述水表的壳体内，控制阀门105设置于外部水管处，所述NB-IoT通信组件104用于实现所述处理器102和后台服务器的数据通信，所述处理器102用于对数据进行分析处理以及发送控制指令，能够将水表的数据实时可靠地传送到后台服务器，有效提高流量仪表监控装置100的智能化程度。另外，所述流量仪表监控装置100包括位于所述壳体上且与所述NB-IoT通信组件104连接的监控电路106，所述监控电路106包括NB-IoT通信控制模块1061、电源滤波模块1062、监控开关回路1063，所述NB-IoT通信控制模块1061和监控开关回路1063分别连接于所述处理器102，所述电源滤波模块1062连接于所述电源103和所述处理器102之间，所述电源滤波模块1062包括滤波电感L和多个并联的滤波电容C，所述滤波电感L与并联后的滤波电容C串联，从而能够通过NB-IoT通信组件104对水表的安装状态进行监控，提高了流量仪表监控装置100使用时的安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。