一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)技術(shù)方案

本技術(shù)涉及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域，特別涉及一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，包括主控MCU模塊、低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊；所述低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊分別與主控MCU模塊電連接，所述低頻射頻模塊用于與位于窨井下的測(cè)量設(shè)備電連接，所述通信模塊通過(guò)基站與云平臺(tái)建立通信連接。本技術(shù)的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)利用更低頻段的無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠更好地穿透障礙物，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和可靠的通信，這對(duì)于地下設(shè)施的管理和維護(hù)具有重要的意義。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域，特別涉及一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)。

技術(shù)介紹

1、在城市環(huán)境窨井下測(cè)量設(shè)備中，無(wú)線通信技術(shù)對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備控制至關(guān)重要。窨井下的工況，其深度和地下環(huán)境的特性，常規(guī)的無(wú)線通信技術(shù)可能會(huì)受到限制，這些設(shè)施常常面臨著與外界通信困難的問(wèn)題。首先，對(duì)于窨井井蓋的覆蓋，并且加上距離基站位置較遠(yuǎn)，4g和nb-iot等無(wú)線技術(shù)可能無(wú)法傳輸信號(hào)。再者這些通訊技術(shù)的工作頻率較高，信號(hào)穿透能力有限，容易被井蓋等大型物體阻擋。此外，由于地下環(huán)境的封閉性，信號(hào)也容易在傳播過(guò)程中被吸收或散射，導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度減弱或丟失。其次，在大雨情況下，由于路面積水覆蓋，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸也會(huì)受到影響。積水會(huì)反射和吸收無(wú)線信號(hào)，導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法到達(dá)接收器或基站。此外，積水還可能引起電導(dǎo)率變化，對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)產(chǎn)生干擾，進(jìn)一步影響數(shù)據(jù)的傳輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，能夠解決信號(hào)傳輸受限問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)窨井井下設(shè)備的可靠通信。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)采用的技術(shù)方案為：

3、一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，包括主控mcu模塊、低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊；所述低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊分別與主控mcu模塊電連接，所述低頻射頻模塊用于與位于窨井下的測(cè)量設(shè)備電連接，所述通信模塊通過(guò)基站與云平臺(tái)建立通信連接。

4、進(jìn)一步的，所述低頻射頻模塊包括無(wú)線收發(fā)芯片u1和天線ant1；

5、所述無(wú)線收發(fā)芯片u1的第二引腳與天線ant1電連接，所述無(wú)線收發(fā)芯片u1的第五引腳與主控mcu模塊電連接。

6、進(jìn)一步的，所述低頻射頻模塊還包括阻抗匹配電路和串聯(lián)諧振電路；所述天線ant1依次與阻抗匹配電路和串聯(lián)諧振電路串聯(lián)后與無(wú)線收發(fā)芯片u1的第二引腳電連接。

7、進(jìn)一步的，所述阻抗匹配電路包括電感l(wèi)1和電容c2，所述串聯(lián)諧振電路包括電容c1和電感l(wèi)2；所述天線ant1分別與電感l(wèi)1的一端、電容c2的一端和電容c1的一端電連接，所述電感l(wèi)1的另一端和電容c2的另一端均接地；所述電容c1的另一端分別與電感l(wèi)2的一端和無(wú)線收發(fā)芯片u1的第二引腳電連接；所述電感l(wèi)2的另一端接地。

8、進(jìn)一步的，還包括電容c3、電容c4和晶振y1；所述電容c3的一端分別與無(wú)線收發(fā)芯片u1的第三引腳和電源vcc電連接，所述電容c3的另一端接地；所述電容c4的一端與無(wú)線收發(fā)芯片u1的第四引腳電連接，所述電容c4的另一端接地；所述晶振y1的一端與無(wú)線收發(fā)芯片u1的第八引腳電連接，所述晶振y1的另一端接地。

9、進(jìn)一步的，所述通信模塊包括sim芯片u4和芯片u9；所述sim芯片u4與芯片u9電連接，所述芯片u9與主控mcu模塊電連接。

10、進(jìn)一步的，所述通信模塊還包括三極管q1和三極管q2；所述三極管q1的集電極與芯片u9的七十四引腳電連接，所述三極管q1的基極與主控mcu模塊的控制引腳電連接，所述三極管q1的發(fā)射極接地；所述三極管q2的集電極與芯片u9的七十五引腳電連接，所述三極管q2的基極與主控mcu模塊的控制引腳電連接，所述三極管q2的發(fā)射極接地。

11、進(jìn)一步的，所述通信模塊還包括π型阻抗匹配電路和天線ant2；所述芯片u9的第四十六引腳通過(guò)π型阻抗匹配電路與天線ant2電連接。

12、進(jìn)一步的，所述π型阻抗匹配電路包括電阻r3、電阻r4和電阻r5；所述芯片u9的第四十六引腳分別與電阻r3的一端和電阻r4的一端電連接，所述電阻r4的另一端接地，所述電阻r3的另一端分別與電阻r5的一端和天線ant2電連接，所述電阻r5的另一端接地。

13、進(jìn)一步的，所述通信模塊還包括電阻r1和led燈d1；所述led燈d1的陰極接地，所述led燈d1的陽(yáng)極與電阻r1的一端電連接，所述電阻r1的另一端與電源vcc電連接。

14、本技術(shù)的有益效果在于：

15、本技術(shù)的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，包括主控mcu模塊、低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊；所述低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊分別與主控mcu模塊電連接，所述低頻射頻模塊用于與位于窨井下的測(cè)量設(shè)備電連接，所述通信模塊通過(guò)基站與云平臺(tái)建立通信連接。即采用了更低頻段的無(wú)線傳輸技術(shù)，低頻段的無(wú)線信號(hào)具有更好的穿透能力和更長(zhǎng)的傳播距離，這意味著該系統(tǒng)能夠更好地穿透井蓋和其他障礙物，確保信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，此外，低頻段的無(wú)線信號(hào)在地下環(huán)境中的衰減也更慢，進(jìn)一步提高了信號(hào)的接收靈敏度和穿透能力。同時(shí)采用了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具體為使用了低噪聲放大器等電路設(shè)計(jì)，提高了接收機(jī)的抗干擾能力，以及采用了差分傳輸?shù)燃夹g(shù)，降低了多徑效應(yīng)對(duì)信號(hào)的影響。此外，還采用了跳頻擴(kuò)頻等技術(shù)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。在窨井等地下設(shè)施中，由于環(huán)境特性和障礙物的存在，傳統(tǒng)無(wú)線通信技術(shù)可能無(wú)法滿足通信需求，而本技術(shù)的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)利用更低頻段的無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠更好地穿透障礙物，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和可靠的通信，這對(duì)于地下設(shè)施的管理和維護(hù)具有重要的意義。

本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

1.一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，包括主控MCU模塊、低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊；所述低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊分別與主控MCU模塊電連接，所述低頻射頻模塊用于與位于窨井下的測(cè)量設(shè)備電連接，所述通信模塊通過(guò)基站與云平臺(tái)建立通信連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述低頻射頻模塊包括無(wú)線收發(fā)芯片U1和天線ANT1；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述低頻射頻模塊還包括阻抗匹配電路和串聯(lián)諧振電路；所述天線ANT1依次與阻抗匹配電路和串聯(lián)諧振電路串聯(lián)后與無(wú)線收發(fā)芯片U1的第二引腳電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述阻抗匹配電路包括電感L1和電容C2，所述串聯(lián)諧振電路包括電容C1和電感L2；所述天線ANT1分別與電感L1的一端、電容C2的一端和電容C1的一端電連接，所述電感L1的另一端和電容C2的另一端均接地；所述電容C1的另一端分別與電感L2的一端和無(wú)線收發(fā)芯片U1的第二引腳電連接；所述電感L2的另一端接地。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，還包括電容C3、電容C4和晶振Y1；所述電容C3的一端分別與無(wú)線收發(fā)芯片U1的第三引腳和電源VCC電連接，所述電容C3的另一端接地；所述電容C4的一端與無(wú)線收發(fā)芯片U1的第四引腳電連接，所述電容C4的另一端接地；所述晶振Y1的一端與無(wú)線收發(fā)芯片U1的第八引腳電連接，所述晶振Y1的另一端接地。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊包括SIM芯片U4和芯片U9；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊還包括三極管Q1和三極管Q2；所述三極管Q1的集電極與芯片U9的七十四引腳電連接，所述三極管Q1的基極與主控MCU模塊的控制引腳電連接，所述三極管Q1的發(fā)射極接地；所述三極管Q2的集電極與芯片U9的七十五引腳電連接，所述三極管Q2的基極與主控MCU模塊的控制引腳電連接，所述三極管Q2的發(fā)射極接地。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊還包括π型阻抗匹配電路和天線ANT2；所述芯片U9的第四十六引腳通過(guò)π型阻抗匹配電路與天線ANT2電連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述π型阻抗匹配電路包括電阻R3、電阻R4和電阻R5；所述芯片U9的第四十六引腳分別與電阻R3的一端和電阻R4的一端電連接，所述電阻R4的另一端接地，所述電阻R3的另一端分別與電阻R5的一端和天線ANT2電連接，所述電阻R5的另一端接地。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊還包括電阻R1和LED燈D1；所述LED燈D1的陰極接地，所述LED燈D1的陽(yáng)極與電阻R1的一端電連接，所述電阻R1的另一端與電源VCC電連接。

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【技術(shù)特征摘要】

1.一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，包括主控mcu模塊、低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊；所述低頻射頻模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和通信模塊分別與主控mcu模塊電連接，所述低頻射頻模塊用于與位于窨井下的測(cè)量設(shè)備電連接，所述通信模塊通過(guò)基站與云平臺(tái)建立通信連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述低頻射頻模塊包括無(wú)線收發(fā)芯片u1和天線ant1；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述低頻射頻模塊還包括阻抗匹配電路和串聯(lián)諧振電路；所述天線ant1依次與阻抗匹配電路和串聯(lián)諧振電路串聯(lián)后與無(wú)線收發(fā)芯片u1的第二引腳電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，所述阻抗匹配電路包括電感l(wèi)1和電容c2，所述串聯(lián)諧振電路包括電容c1和電感l(wèi)2；所述天線ant1分別與電感l(wèi)1的一端、電容c2的一端和電容c1的一端電連接，所述電感l(wèi)1的另一端和電容c2的另一端均接地；所述電容c1的另一端分別與電感l(wèi)2的一端和無(wú)線收發(fā)芯片u1的第二引腳電連接；所述電感l(wèi)2的另一端接地。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于窨井下的強(qiáng)穿透無(wú)線中繼系統(tǒng)，其特征在于，還包括電容c3、電容c4和晶振y1；所述電容c3的一端分別與無(wú)線收發(fā)芯片u1的第三引腳和電源vcc電連接，所述電容c3的另一端接地；所述電容c4的一端與無(wú)線收發(fā)芯片u1的第四引腳電連接，所述電容c4的另一端接地；所述晶振y1的一端與無(wú)線收發(fā)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曾振源，張章龍，倪暉，林誠(chéng)，趙學(xué)英，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福建澳泰自動(dòng)化設(shè)備有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：