一种基于NB-IoT的油箱监测装置

专利摘要:
本实用新型涉及一种基于NB‑IoT的油箱监测装置，包括：设置于油箱内的油位检测机构和设置于油箱外的微控制器、远程无线通讯模块、第一近程无线通讯模块、GPS模块；所述油位检测机构包括固定连接于油箱内壁的无线磁致装置，所述无线磁致装置底部设置有滑杆，所述滑杆上移动设置有浮球；所述无线磁致装置包括安装盒和固定设置于安装盒内且电气连接的磁致伸缩传感器和第二近程无线通讯模块；所述远程无线通讯模块为NB‑IoT通讯模块；磁致伸缩传感器的精度高、稳定性强，通过NB‑IoT通讯模块与远端服务平台通讯，克服了传统移动数据网络覆盖深度不足的问题。
公开号:CN214333951U
申请号:CN202120447748.1U
申请日:2021-03-02
公开日:2021-10-01
发明作者:孙晓庆
申请人:Shandong First Class Technology Development Co ltd；
IPC主号:G01F23-30

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于油箱监测技术领域，具体涉及为一种基于NB-IoT的油箱监测装置。
[n0002] 以燃油为动力的商用车油箱容量大，普遍存在非法加油和偷油的现象而且是传统的车用液位仪精度低、抗干扰性能差、受环境的影响较大，尤其是在颠簸路面或者上下坡道路，对油箱中油量的测试有很大偏差。由此，一种能够精确监测油箱油位且能实时上传的监测装置成为了亟待解决的技术问题。但传统的移动数据网络对环境恶劣的山区、隧道等地段的覆盖率较差，影响监测数据的实时上传。近年来，物联网技术的发展和普及为高质量的无线传输指明了方向。
[n0003] 本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于NB-IoT的油箱监测装置。
[n0004] 本实用新型解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：
[n0005] 本实用新型提供了一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于，包括：设置于油箱内的油位检测机构和设置于油箱外的微控制器、远程无线通讯模块、第一近程无线通讯模块、GPS模块；所述微控制器和所述远程无线通讯模块、第一近程无线通讯模块、 GPS模块电气连接，并通过所述远程无线通讯模块和远端服务平台无线通讯；所述油位检测机构包括固定连接于油箱内壁的无线磁致装置，所述无线磁致装置底部设置有滑杆，所述滑杆上移动设置有浮球；所述无线磁致装置包括安装盒和固定设置于安装盒内且电气连接的磁致伸缩传感器和第二近程无线通讯模块；所述滑杆固定连接于所述安装盒底部，所述磁致伸缩传感器的感应部朝向所述浮球；所述磁致伸缩传感器和所述微控制器通过所述第一近程无线通讯模块和第二近程无线通讯模块无线通讯。
[n0006] 优选地，所述远程无线通讯模块为NB-IoT通讯模块。
[n0007] 优选地，所述安装盒底部相对于所述磁致伸缩传感器的位置开设有通孔。
[n0008] 优选地，所述第一近程无线通讯模块和第二近程无线通讯模块无线通讯为相互适配的NFC模块。
[n0009] 优选地，所述第二近程无线通讯模块固定设置于所述安装盒上壁，所述第一近程无线通讯模块固定于油箱外壁上和所述第二近程无线通讯模块相对的位置。
[n0010] 优选地，所述浮球上开设有与所述滑杆适配的滑动通孔。
[n0011] 优选地，所述滑杆的横截面为正多边形，所述滑动通孔的形状与所述滑杆横截面适配。
[n0012] 优选地，所述滑杆的底部末端套设有限位环。
[n0013] 优选地，所述限位环的半径大于所述滑杆横截面的外切圆半径。
[n0014] 优选地，所述限位环的顶部端面设置有缓冲垫。
[n0015] 与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果：
[n0016] (1)NB-IoT模块相比现有的移动数据模块，支持海量连接、深度覆盖、超低功耗、低成本、稳定可靠，特别是对山区、隧道的覆盖深度充分满足实时覆盖的需求。
[n0017] (2)磁致伸缩传感器相比传统油位检测装置测量精度更高，测量的稳定也更好。
[n0018] (3)磁致伸缩传感器通过无线传输与微控制器通讯，减小或避免了油箱内连接线缆的步骤，减小了对油箱的损害，降低了了改造难度。
[n0019] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[n0020] 图1为本实用新型系统结构示意图，
[n0021] 图2为本实用新型油位检测机构结构示意图，
[n0022] 图3为本实用新型安装盒剖视图。
[n0023] 图中：
[n0024] 1、微控制器，2、油位检测机构，3、远程无线通讯模块，4、第一近程无线通讯模块，5、GPS模块，21、无线磁致装置，22、滑杆，23、浮球，24、限位环，211、安装盒，212、第二近程无线通讯模块，213、磁致伸缩传感器。
[n0025] 为使本实用新型的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本实用新型的实施方式做进一步的详细解释。
[n0026] 如图1至图3所示，本实用新型提供了一种基于NB-IoT的油箱监测装置，包括：设置于油箱内的油位检测机构2和设置于油箱外的微控制器1、远程无线通讯模块3、第一近程无线通讯模块4、GPS模块5。
[n0027] 所述微控制器1和所述远程无线通讯模块3、第一近程无线通讯模块4、GPS模块5电气连接，并通过所述远程无线通讯模块3和远端服务平台无线通讯。
[n0028] 所述油位检测机构2包括固定连接于油箱内壁的无线磁致装置21，所述无线磁致装置21底部设置有滑杆22，所述滑杆22上移动设置有浮球23；所述无线磁致装置21 包括安装盒211和固定设置于安装盒211内且电气连接的磁致伸缩传感器213和第二近程无线通讯模块212；所述滑杆22固定连接于所述安装盒211底部，所述磁致伸缩传感器213的感应部朝向所述浮球23。
[n0029] 所述磁致伸缩传感器213和所述微控制器1通过所述第一近程无线通讯模块4和第二近程无线通讯模块212无线通讯。
[n0030] 所述微控制器1可为计算机设备或单片机装置，也可由现有的车载中控设备替代。所述远端服务平台可为云平台。所述GPS模块用于实时检测车辆的位置。
[n0031] 磁致伸缩传感器是一种非接触式绝对值位移检测装置，其基本原理是通过测量磁致伸缩波导丝中脉冲机械波传播的时间，结合传播速度，实现对脉冲机械波产生的位置与磁致伸缩检测模块(拾能机构)之间的位移测量。磁致伸缩传测量装置是目前测量液位领域最为精确、简单，性能稳定、可靠、成熟的技术。尤其是在小量程、常温、常压这类普通环境下更独具优势，是其它测量方法不可比的。
[n0032] 所述远程无线通讯模块3为NB-IoT通讯模块。
[n0033] 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。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM 网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网 (LPWAN)。NB-IoT技术具有以下优点：
[n0034] 1、覆盖广，相比传统GSM，一个基站可以提供10倍的面积覆盖一个NB-IOT基站可以覆盖10km的范围，小县城一个基站就可以覆盖了。同时NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益，能覆盖到地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方，在地下是不可能有信号打电话的，但NB-IOT仍然可以通信！
[n0035] 2、海量连接，200KHz的频率可以提供10万个联接，提供的连接越多，那基站就建的少，基站建的少，那就省钱。
[n0036] 3、低功耗，使用AA电池(5号电池)便可以工作十年，无需充电。
[n0037] 所述安装盒211底部相对于所述磁致伸缩传感器213的位置开设有通孔，避免安装盒影响电磁脉冲的传输。
[n0038] 所述第一近程无线通讯模块4和第二近程无线通讯模块212无线通讯为相互适配的 NFC模块。所述第二近程无线通讯模块212固定设置于所述安装盒211上壁，所述第一近程无线通讯模块4固定于油箱外壁上和所述第二近程无线通讯模块212相对的位置，避免所述第一近程无线通讯模块4和第二近程无线通讯模块212相距太远影响传输效果。
[n0039] 所述浮球23上开设有与所述滑杆22适配的滑动通孔，所述滑杆22贯穿所述滑动通孔。所述滑杆22的横截面为正多边形，所述滑动通孔的形状与所述滑杆22横截面适配，避免所述浮球由于油面的晃动和所述滑杆产生过大的水平方向的位移，影响检测效果。
[n0040] 所述滑杆22的底部末端套设有限位环24，所述限位环24的半径大于所述滑杆22横截面的外切圆半径，所述限位环24的顶部端面设置有缓冲垫。所述限位环24用于防止所述浮球23从所述滑杆22脱离，所述缓冲垫用于防止所述浮球23和所述限位环24 撞击对两者造成损害。
[n0041] 所述浮球23因为浮力跟随油面的升降而沿所述滑杆22升降，所述磁致伸缩传感器213通过测量和所述浮球23之间的距离得出油面的高度，进而得到油量的多少。所述第二近程无线通讯模块212和第一近程无线通讯模块4无线通讯，将油量数据实时传输至所述微控制器1，所述微控制器1将接收到的油量数据和由GPS模块5测量的GPS数据通过所述远程无线通讯模块3上传至远端服务平台。
[n0042] 上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于，包括：设置于油箱内的油位检测机构(2)和设置于油箱外的微控制器(1)、远程无线通讯模块(3)、第一近程无线通讯模块(4)、GPS模块(5)；
所述微控制器(1)和所述远程无线通讯模块(3)、第一近程无线通讯模块(4)、GPS模块(5)电气连接，并通过所述远程无线通讯模块(3)和远端服务平台无线通讯；
所述油位检测机构(2)包括固定连接于油箱内壁的无线磁致装置(21)，所述无线磁致装置(21)底部设置有滑杆(22)，所述滑杆(22)上移动设置有浮球(23)；所述无线磁致装置(21)包括安装盒(211)和固定设置于安装盒(211)内且电气连接的磁致伸缩传感器(213)和第二近程无线通讯模块(212)；所述滑杆(22)固定连接于所述安装盒(211)底部，所述磁致伸缩传感器(213)的感应部朝向所述浮球(23)；
所述磁致伸缩传感器(213)和所述微控制器(1)通过所述第一近程无线通讯模块(4)和第二近程无线通讯模块(212)无线通讯。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述远程无线通讯模块(3)为NB-IoT通讯模块。
[0003] 3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述安装盒(211)底部相对于所述磁致伸缩传感器(213)的位置开设有通孔。
[0004] 4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述第一近程无线通讯模块(4)和第二近程无线通讯模块(212)无线通讯为相互适配的NFC模块。
[0005] 5.根据权利要求4所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述第二近程无线通讯模块(212)固定设置于所述安装盒(211)上壁，所述第一近程无线通讯模块(4)固定于油箱外壁上和所述第二近程无线通讯模块(212)相对的位置。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述浮球(23)上开设有与所述滑杆(22)适配的滑动通孔。
[0007] 7.根据权利要求6所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述滑杆(22)的横截面为正多边形，所述滑动通孔的形状与所述滑杆(22)横截面适配。
[0008] 8.根据权利要求7所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述滑杆(22)的底部末端套设有限位环(24)。
[0009] 9.根据权利要求8所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述限位环(24)的半径大于所述滑杆(22)横截面的外切圆半径。
[0010] 10.根据权利要求8所述的一种基于NB-IoT的油箱监测装置，其特征在于：
所述限位环(24)的顶部端面设置有缓冲垫。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120447748.1U|CN214333951U|2021-03-02|2021-03-02|一种基于NB-IoT的油箱监测装置|CN202120447748.1U| CN214333951U|2021-03-02|2021-03-02|一种基于NB-IoT的油箱监测装置|