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    重庆时时彩开奖记录网软件: 一种地下管线传感信号采集定位设备和系统.pdf

    关 键 词:
    一种 地下 管线 传感 信号 采集 定位 设备 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201611046611.5

    申请日:

    2016.11.23

    公开号:

    CN106683372A

    公开日:

    2017.05.17

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G08C 17/02申请日:20161123|||公开
    IPC分类号: G08C17/02; H04L12/24 主分类号: G08C17/02
    申请人: 北京无线电计量测试研究所
    发明人: 刘伟; 甄玉龙; 杨帆; 倪娜
    地址: 100854 北京市海淀区永定路50号142信箱408分箱
    优先权:
    专利代理机构: 北京国昊天诚知识产权代理有限公司 11315 代理人: 黄熊
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611046611.5

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.09|||2017.05.17

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本申请公开了一种地下管线传感信号采集定位设备和系统,所述设备接收传感器数据、接收导航卫星的载波相位信号;分析传感器数据获取管线位置信息和运行状态信息,根据设备导航定位信息和实际位置信息计算位置修正信息;向服务器发送管线位置信息、运行状态信息和位置修正信息。地下管线传感信号采集定位系统包含地下管线传感信号采集定位设备、传感器网络、服务器、移动终端;传感器网络用于采集管线运行状态,产生传感数据;服务器接收位置修正信息,发送到移动终端;移动终端接收导航卫星的载波相位信号,再根据所述位置修正信息,计算移动终端实际位置,进而定位管线监测点。发明解决无法及时、精确定位管线位置的问题。

    权利要求书

    1.一种地下管线传感信号采集定位设备,其特征在于,包含处理单元,定位单元、无线
    通信单元、数据采集单元;
    所述数据采集单元,用于接收传感器数据;
    所述定位单元,用于接收导航卫星的载波相位信号,识别设备导航定位信息;
    所述处理单元,用于启动或关闭所述数据采集单元、定位单元、无线通信单元,分析所
    述传感器数据获取管线位置信息和运行状态信息,根据所述设备导航定位信息和设备实际
    位置信息计算位置修正信息;
    所述无线通信单元,用于发送所述管线位置信息、运行状态信息和位置修正信息。
    2.如权利要求1所述地下管线传感信号采集设备,其特征在于,所述数据采集单元采用
    以下协议至少一种接收传感器数据:Zigbee协议、simpliciTI协议、WiFi协议。
    3.如权利要求1所述地下管线传感信号采集设备,其特征在于,所述无线通信单元采用
    以下协议至少一种发送信息:GPRS、WCDMA、3G、4G。
    4.一种地下管线传感信号采集定位系统,包含如权利要求1-3任意一项所述地下管线
    传感信号采集定位设备,其特征在于,所述系统还包含传感器网络、服务器、移动终端;
    所述传感器网络包含多个传感器,分别安装在地下管线监测点,用于采集管线运行状
    态,产生传感数据;
    所述服务器,用于接收所述位置修正信息,发送到所述移动终端;
    所述移动终端,用于接收导航卫星的载波相位信号,识别移动终端导航定位信息,再根
    据所述位置修正信息,计算移动终端实际位置信息。
    5.如权利要求4所述地下管线传感信号采集定位系统,其特征在于
    所述移动终端,还用于接收所述管线位置信息、运行状态信息。
    6.如权利要求4所述地下管线传感信号采集定位系统,其特征在于,所述服务器还用于
    接收所述管线位置信息、运行状态信息。
    7.如权利要求5所述地下管线传感信号采集定位系统,其特征在于
    所述移动终端,还用于显示所述管线位置信息和所述移动终端实际位置信息;
    所述移动终端,还用于显示所述管线运行状态信息。
    8.如权利要求5所述地下管线传感信号采集定位系统,其特征在于,所述移动终端用于
    分析所述管线运行状态信息,当所述管线运行状态不正常时发出告警。
    9.如权利要求5所述地下管线传感信号采集定位系统,其特征在于,所述移动终端用于
    分析地理信息数据,显示从所述移动终端实际位置到所述管线位置的路径。
    10.如权利要求6所述地下管线传感信号采集定位系统,其特征在于,所述服务器用于
    分析所述管线运行状态信息,当所述管线运行状态不正常时发出告警。

    说明书

    一种地下管线传感信号采集定位设备和系统

    技术领域

    本申请涉及物联网和移动通信技术领域,尤其涉及一种对地下管线传感信号进行
    采集和定位的设备和系统。

    背景技术

    由于城市地下管线复杂、工程建设施工多,施工损坏管线风险大。由于缺少有效的
    监测手段,地下管线的管理工作存在困难,不容易对漏水、漏气等事故提出实时报警,只能
    被动地对地下管线事故做出反应。另外,目前城市缺少有效的手段来对管线路由信息和属
    性信息进行有效的定位和标识,以地面上建筑物作为参照物来定位管线,定位精确度差。由
    于市政管网中供水、电力、通信、燃气等各种材质和属性的管道拥挤,给确认管线的位置和
    类型造成困难,更增加了施工导致管线损伤事故的风险。因此,准确定位地下管线位置、检
    测管线信息的方法对于城市管线管理是迫切需要的。

    发明内容

    本申请提出一种地下管线传感信号采集定位设备和系统,解决当前城市综合管线
    监管手段落后、无法精确定位管线位置所存在的问题。

    本申请实施例提供一种地下管线传感信号采集定位设备,包含处理单元,定位单
    元、无线通信单元、数据采集单元;所述数据采集单元,用于接收传感器数据;所述定位单
    元,用于接收导航卫星的载波相位信号,识别设备导航定位信息;所述处理单元,用于启动
    或关闭所述数据采集单元、定位单元、无线通信单元,分析所述传感器数据获取管线位置信
    息和运行状态信息,根据所述设备导航定位信息和设备实际位置信息计算位置修正信息;
    所述无线通信单元,用于发送所述管线位置信息、运行状态信息和位置修正信息。

    优选地,所述数据采集单元采用以下协议至少一种接收传感器数据:Zigbee协议、
    simpliciTI协议、WiFi协议。

    优选地,所述无线通信单元采用以下协议至少一种发送信息:GPRS、WCDMA、3G、4G、
    WiFi协议。

    本申请实施例还提供一种地下管线传感信号采集定位系统,包含本发明任意一项
    所述地下管线传感信号采集定位设备,所述系统还包含传感器网络、服务器、移动终端;所
    述传感器网络包含多个传感器,分别安装在地下管线监测点,用于采集管线运行状态,产生
    传感数据;所述服务器,用于接收所述位置修正信息,发送到所述移动终端;所述移动终端,
    用于接收导航卫星的载波相位信号,识别移动终端导航定位信息,再根据所述位置修正信
    息,计算移动终端实际位置信息。

    优选地,所述移动终端或所述服务器,还用于接收所述管线位置信息、运行状态信
    息。

    优选地,所述移动终端或所述服务器,还用于显示所述管线位置信息和所述移动
    终端实际位置信息;进一步地,所述移动终端,还用于显示所述管线运行状态信息。

    进一步优选地,所述移动终端或所述服务器用于分析所述管线运行状态信息,当
    所述管线运行状态不正常时发出告警。

    进一步优选地,所述移动终端和所述服务器用于分析地理信息数据,显示从所述
    移动终端实际位置到所述管线位置的路径。

    本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:解决当前城
    市综合管线监管手段落后、无法精确定位管线位置所存在的问题,实现地下管线传感器设
    备参数的在线查看和地下管线的精确定位,进而方便现场人员全面了解管线位置信息和管
    线运行情况。本发明能够使地下管线的管理工作变得容易,掌握管线性能状况,便于主动对
    地下管线潜在风险做出反应;及时对漏水、漏气等事故提出实时报警,加快故障定位和修复
    速度。

    附图说明

    此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申
    请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:

    图1为本发明地下管线传感信号采集定位设备的实施例框图;

    图2为本发明地下管线传感信号采集定位设备进一步优化的实施例框图;

    图3为本发明地下管线传感信号采集定位系统的实施例框图。

    具体实施方式

    为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及
    相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一
    部分实施例,而不是全部的实施例?;诒旧昵胫械氖凳├?,本领域普通技术人员在没有做
    出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请?;さ姆段?。

    以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

    图1为本发明地下管线传感信号采集定位设备的实施例框图。本申请实施例提供
    一种地下管线传感信号采集定位设备1,包含处理单元11,定位单元12、无线通信单元13、数
    据采集单元14;所述数据采集单元,用于接收传感器数据D;所述定位单元,用于接收导航卫
    星的载波相位信号,识别设备导航定位信息;所述处理单元,用于启动或关闭所述数据采集
    单元、定位单元、无线通信单元,分析所述传感器数据获取管线位置信息和运行状态信息,
    根据所述设备导航定位信息和设备实际位置信息计算位置修正信息;所述无线通信单元,
    用于发送所述管线位置信息、运行状态信息和位置修正信息。

    图2为本发明地下管线传感信号采集定位设备进一步优化的实施例框图。优选地,
    所述数据采集单元采用以下协议至少一种接收传感器数据:Zigbee协议、simpliciTI协议、
    WiFi协议。优选地,所述无线通信单元采用以下协议至少一种发送信息:WiFi协议、GPRS、
    WCDMA、3G、4G。

    例如,采用主板结合功能??榈姆绞?,各个功能??椴捎糜擦拥姆绞接胫靼逑?br />连。硬件??橹饕芍靼?11、电源板15、SimpliciTI AP板141、Zigbee AP板142、wifi???br />133、3G???31、GPRS无线通信???32和载波相位差分定位???21组成。电源板提供集中
    器的总体电源,通过接口接入主板。主板将电源板提供的电源经过变换后提供给其它???,
    并将主板的通信接口(RS232,USB)连接至各个???。主板完成运行linux操作系统和数据集
    中器软件,完成与各个??榈耐ㄐ?。SimpliciTI AP??橥ü齊S232与主板通信,从主板获取
    电源,支持SimpliciTI协议,实现SimpliciTI协议中的AP功能。ZigbeeAP??橥ü齊S232与
    主板通信,支持Zigbee协议,实现Zigbee协议中的AP功能。3G??橛胫靼辶?,支持WCDMA,
    实现无线3G通信。WiFi???,支持IEEE802.11,实现无线局域网接入功能。GPRS无线通信模
    块用于和服务器进行数据交互,支持WCDMA,实现无线3G通信;载波相位差分定位??槔?br />卫星导航信号实现卫星定位。本实施例还包含存储???6和显示???7。

    需要说明的是,作为本发明设备1的最佳实施例,本实施例通过SimpliciTI网络协
    议组成采集传感器基本网络拓扑结构;支持ZigBee和433MHz两种通讯方式采集传感器信
    息;导航卫星载波相位差分??榛竦玫己蕉ㄎ恍畔?,适用于北斗和GPS双模定位模型;通过
    GPRS或WIFI网络将传感器信息及导航差分信号传送给服务器。

    图3为本发明地下管线传感信号采集定位系统的实施例框图。本申请实施例还提
    供一种地下管线传感信号采集定位系统,包含本发明任意一项所述地下管线传感信号采集
    定位设备1,所述系统还包含传感器网络2、服务器3、移动终端4;所述传感器网络包含多个
    传感器21,22,…,分别安装在地下管线监测点,用于采集管线运行状态,产生传感数据D;所
    述服务器,用于接收所述位置修正信息R,发送到所述移动终端;所述移动终端,用于接收导
    航卫星的载波相位信号C,识别移动终端导航定位信息,再根据所述位置修正信息,计算移
    动终端实际位置信息。

    优选地,所述移动终端或所述服务器,还用于接收所述管线位置信息P、运行状态
    信息S。

    优选地,所述移动终端或所述服务器,还用于显示所述管线位置信息和所述移动
    终端实际位置信息;进一步地,所述移动终端,还用于显示所述管线运行状态信息。

    进一步优选地,所述移动终端或所述服务器用于分析所述管线运行状态信息,当
    所述管线运行状态不正常时发出告警。

    进一步优选地,所述移动终端和所述服务器用于分析地理信息数据,显示从所述
    移动终端实际位置到所述管线位置的路径。

    需要说明的是,本的设备利用短距离无线通信和有线通信的方式都可以收集传感
    器数据,并通过3G网络上传至服务器,实现对地下管线各类传感器设备信息的采集。实现对
    管线运行状态的实时监控,通过在各类管线上安装运行状态传感器、物理状态信息传感器
    和管线运行环境信息传感器来感知管线的运行状态信息,如温度、压力、流量等。通过本发
    明设备采集这些信息并发送至监测中心的服务器,监测中心将这些数据存储到数据库,现
    场维护人员通过本发明设备采集的地下管线运行状态信息,能够即时发现管线运行状态异
    常信息进行处理。

    本发明设备利用载波相位差分实现对地下管线精确定位,设备1本身作为“差分基
    准站”,放置到已知的定位点位置。通过接收导航卫星的载波相位信号,进行差分计算,将导
    航信号的位置修正信息发回服务器,然后服务器对设备1周围的现场人员移动端导航定位
    信号进行修正。从而实现对现场人员的精确定位,确定当前人员位置后再通过地理信息系
    统直观的确定现场地下管线的位置,进而准确地标示地下管线和现场人员之间的位置关
    系。同时,设备1在有限范围内和传感设备组建局域网的模式,完成与终端设备接入和传感
    设备的数据传输,并作为信号中继器发送传感器采集信息,服务器将发明设备所采集的周
    边管线运行状态信息发送给现场终端,使现场人员能够实时获取管线的位置信息和运行状
    态信息。实时可查看各类管线状态参数信息,实现地下管线传感器设备参数的在线查看和
    地下管线的精确定位,方便现场人员全面了解管线位置信息和管线运行情况。

    还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的
    包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包
    括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要
    素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要
    素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

    以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员
    来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同
    替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

    关于本文
    本文标题:一种地下管线传感信号采集定位设备和系统.pdf
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