基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921895450.6 (22)申请日 2019.11.05 (73)专利权人 浙江钧普科技股份有限公司 地址 315040 浙江省宁波市高新区新晖路 139号 (72)发明人 范京京王修彦吴伟锴臧程晓 宁烛坪郎晓峰林巍刘平 赵晖 (74)专利代理机构 杭州敦和专利代理事务所 (普通合伙) 33296 代理人 姜术丹 (51)Int.Cl. G06K 17/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种基于NB-IoT的液化气。

2、钢瓶管理系统 (57)摘要 本实用新型提供一种基于NB-IoT的液化气 钢瓶管理系统， 包括多个基站、 管理终端、 系统平 台和GNSS定位设备； 运输液化气钢瓶的车辆搭载 GNSS定位设备， GNSS定位设备用于获取运输轨迹 信息； 管理终端固定在液化气钢瓶上， 管理终端 采集液化气钢瓶位置信息和状态信息， 并将位置 信息和状态信息通过基站发送至系统平台； 系统 平台通过基站实时监控管理终端的位置信息、 状 态信息和运输轨迹信息； 管理终端包括， MEMS传 感器、 NB-IoT单元、 NFC标签、 MCU以及天线； 其中， MEMS传感器用于检测液化气钢瓶的实时状态； NB-IoT单元用于。

3、与基站进行通信与管理中断的 定位； NFC标签用于与液化气钢瓶进行绑定； MCU， 将液化气钢瓶的实时状态发送给系统平台； 还用 于将管理终端的位置通过NB-IoT单元发送给系 统平台。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 210983458 U 2020.07.10 CN 210983458 U 1.一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统， 其特征在于： 包括多个基站、 管理终端、 系 统平台和GNSS定位设备； 运输液化气钢瓶的车辆搭载所述GNSS定位设备， 所述GNSS定位设备用于获取运输液化 气钢瓶的车辆的运输轨迹信息， 并将运输轨迹信息发送给系统平台； 所述管理终端固定在液。

4、化气钢瓶上， 所述管理终端采集液化气钢瓶位置信息和状态信 息， 并将位置信息和状态信息通过所述基站发送至所述系统平台； 所述系统平台通过所述基站实时监控所述管理终端的位置信息、 状态信息和运输轨迹 信息； 所述管理终端包括， MEMS传感器、 NB-IoT单元、 NFC标签、 MCU以及天线； 其中， MEMS传感器与MCU连接， 用于检测液化气钢瓶的实时状态； NB-IoT单元与MCU以及天线连接， 用于与所述基站进行通信并对所述管理终端进行定 位； NFC标签与MCU连接， 用于与液化气钢瓶进行绑定； MCU， 用于判断液化气钢瓶的实时状态， 当液化气钢瓶的实时状态异常时通过NB-IoT单。

5、 元， 将液化气钢瓶的实时状态发送给系统平台； 还用于将所述管理终端的位置信息通过NB- IoT单元发送给系统平台。 2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统， 其特征在于： 所述管 理终端还包括防拆检测单元， 其与MCU连接， 用于实时监测所述管理终端是否被拆除脱离液 化气钢瓶， 当出现拆除行为时， 防拆检测单元将警报发送至MCU， MCU通过NB-IoT单元将警报 发送给系统平台。 3.根据权利要求2所述的一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统， 其特征在于： 所述管 理终端还包括电池单元， 其与MEMS传感器、 MCU以及NB-IoT单元连接， 用于给所述管理终。

6、端 提供能源。 4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统， 其特征在于： 所述 NFC标签与MCU的连接方式为直接连接或间接连接。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210983458 U 2 一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统 技术领域 0001 本实用新型涉及安全管理领域， 尤其涉及一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系 统。 背景技术 0002 20世纪70年代末80年代初， 中国的一些城市家庭开始告别煤球炉使用煤气罐。 20 世纪80年代中后期， 大量城市居民开始使用煤气罐， 换煤气罐成了一道别致的 “风景” ， 后来 还发展成一种服务业。 液化气钢瓶在使。

7、用过程中， 必须到劳动部门批准的钢瓶检测站进行 定期检验和保养。 但能真正履行规定的仅有少数几家国有气体充装公司， 绝大多数个体充 装站点并未按章办事。 0003 钢瓶送检少的原因， 除了个体充装站点为只为利益而不顾用户安全外， 也有相当 一部分原因出自用户本身。 主要表现于： 一、 气瓶不存在开户问题， 来充气者多是一些贪图 方便、 忽视安全问题的用户； 二、 使用环境恶劣造成钢瓶寿命缩短， 建筑工地民工棚、 大排档 等潮湿地带， 容易造成钢瓶锈蚀剥落， 致使钢瓶壁厚减少； 三、 一些用户知道到了检测时限， 但又苦于送检麻烦而放弃检测等等。 0004 这些问题的存在， 导致大量的不合格或超期。

8、不检的钢瓶流入千家万户， 给广大市 民家中埋下了一枚枚 “不定时炸弹” ， 成为城市中的一大安全隐患。 实用新型内容 0005 本实用新型的目的在于提供一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统， 对于液化气 钢瓶的安全使用和流转， 结合物联网技术手段， 实现对异常、 非法等行为的早发现、 早预警， 避免异常事故的发生。 0006 本实用新型提供一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统， 包括多个基站、 管理终 端、 系统平台和GNSS定位设备； 0007 运输液化气钢瓶的车辆搭载所述GNSS定位设备， 所述GNSS定位设备用于获取运输 液化气钢瓶的车辆的运输轨迹信息， 并将运输轨迹信息发送给系。

9、统平台； 0008 所述管理终端固定在液化气钢瓶上， 所述管理终端采集液化气钢瓶位置信息和状 态信息， 并将位置信息和状态信息通过所述基站发送至所述系统平台； 0009 所述系统平台通过所述基站实时监控所述管理终端的位置信息、 状态信息和运输 轨迹信息； 0010 所述管理终端包括， MEMS传感器、 NB-IoT单元、 NFC标签、 MCU以及天线； 其中， 0011 MEMS传感器与MCU连接， 用于检测液化气钢瓶的实时状态； 0012 NB-IoT单元与MCU以及天线连接， 用于与所述基站进行通信并对所述管理终端； 0013 NFC标签与MCU连接， 用于与液化气钢瓶进行绑定； 0014。

10、 MCU， 用于判断液化气钢瓶的实时状态， 当液化气钢瓶的实时状态异常时通过NB- IoT单元， 将液化气钢瓶的实时状态发送给系统平台； 还用于将所述管理终端的位置信息通 说明书 1/3 页 3 CN 210983458 U 3 过NB-IoT单元发送给系统平台。 0015 优选的， 所述管理终端还包括防拆检测单元， 其与MCU连接， 用于实时监测所述管 理终端是否被拆除脱离液化气钢瓶， 当出现拆除行为时， 防拆检测单元将警报发送至MCU， MCU通过NB-IoT单元将警报发送给系统平台。 0016 优选的， 所述管理终端还包括电池单元， 其与MEMS传感器、 MCU以及NB-IoT单元连 接。

11、， 用于给MEMS传感器、 MCU以及NB-IoT单元提供能源。 0017 优选的， 所述NFC标签与MCU的连接方式为直接连接或间接连接。 0018 与现有技术相比， 本实用新型提供的技术方案具有以下优势： 0019 本实用新型通过设置多个基站、 管理终端、 系统平台和GNSS定位设备对液化气钢 瓶的位置、 实时状态和运动轨迹进行监控， 对于液化气钢瓶的安全使用和流转具有积极的 意义， 实现对液化气钢瓶安全管理的需求。 附图说明 0020 图1为管理终端的定位原理示意图； 0021 图2为管理终端的结构框图。 具体实施方式 0022 下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明， 但并不将。

12、本实用新型局限 于这些具体实施方式。 本领域技术人员应该认识到， 本实用新型涵盖了权利要求书范围内 所可能包括的所有备选方案、 改进方案和等效方案。 另外还需要说明的是， 为了便于描述， 附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。 0023 本实施例提供一种基于NB-IoT的液化气钢瓶管理系统， 包括多个基站、 管理终端、 系统平台和GNSS定位设备； 运输液化气钢瓶的车辆搭载所述GNSS定位设备， 所述GNSS定位 设备用于获取运输液化气钢瓶的车辆的运输轨迹信息， 并将运输轨迹信息发送给系统平 台； 所述管理终端固定在液化气钢瓶上， 所述管理终端采集液化气钢瓶位置信息和状态信 息， 。

13、并将位置信息和状态信息发送至所述系统平台； 所述系统平台实时监控所述管理终端 的位置信息、 状态信息和运输轨迹信息。 0024 本实用新型中的NB-IoT是指基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Thing,NB-IoT)， 是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GM网络、 UMT网络或LTE网络， 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)， 是一种现有技术。 0025 如图2所示， 展示了管理终端的结构框图。 所述管理终端包括MEMS传感器、 NB-IoT。

14、 单元、 NFC标签、 MCU以及天线。 其中， MEMS传感器与MCU连接， 用于检测液化气钢瓶的实时状 态； NB-IoT单元与MCU以及天线连接， 用于与所述基站进行通信， 并对所述管理终端的位置 进行定位； 天线， 其与NB-IoT单元连接， 用于电磁能和电磁波间的相互转换。 0026 NFC标签与MCU连接， 用于与液化气钢瓶进行绑定。 示例性的， 液化气钢瓶发放或流 转中由配送人员进行管理终端的安装， 每一个液化气钢瓶对应一个管理终端。 每个管理终 端的NFC标签都是唯一的标识， 使液化气钢瓶具有可管理性和可追溯性。 依据NFC标签， 每个 管理终端在系统平台上显示的信息都是独立，。

15、 与其他的管理终端互不相关。 说明书 2/3 页 4 CN 210983458 U 4 0027 具体的， NFC标签与MCU的连接方式可以为直接连接， 也可以为间接连接； 间接连接 即生产时通过外部设备于MCU建立绑定关系。 0028 MCU， 用于判断液化气钢瓶的实时状态， 当液化气钢瓶的实时状态异常时通过NB- IoT单元， 将液化气钢瓶的实时状态发送给系统平台； 还用于将所述管理终端的位置信息通 过NB-IoT单元发送给系统平台。 0029 本实用新型中的MCU是指微控制单元(Microcontroller Unit； MCU)， 又称单片微 型计算机(Single Chip Micr。

16、ocomputer)或者单片机， 是把中央处理器(Central Process Unit； CPU)的频率与规格做适当缩减， 并将内存(memory)、 计数器(Timer)、 USB、 A/D转换、 UART、 PLC、 DMA等周边接口， 甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上， 形成芯片级的计算机， 为不同的应用场合做不同组合控制。 0030 本实用新型的NFC标签全称Near Field Communication， 意为近距离无线通讯技 术。 使用了NFC技术的设备可以在彼此靠近的情况下进行数据交换， 是由非接触式射频识别 及互连互通技术整合演变而来， 通过在单一芯片上集成感应式读卡。

17、器、 感应式卡片和点对 点通信的功能。 0031 液化气钢瓶管理系统依托无线蜂窝网络， 通过在液化气钢瓶配装管理终端， 获得 液化气钢瓶的实时状态和位置信息， 通过系统平台对液化气钢瓶进行实时监测。 0032 其中， 液化气钢瓶的定位依托无线蜂窝网络， 管理终端中的NB-IoT单元通过与外 部基站的通信交互， 可提供基于单基站的粗略定位， 并可根据多基站提供更高精度的定位， 实现安全管理的需求。 0033 如图1所示， 展示了基站对管理终端定位的原理。 本实施例中具体将基站设置为三 个， 即第一基站、 第二基站和第三基站。 其中三个基站依靠蜂窝网络分别建立电子围栏对管 理终端进行定位。 管理终。

18、端在蜂窝基站定位的基础上， 在运输车辆上搭载GNSS定位设备对 液化气钢瓶的运输轨迹进行精确定位， GNSS定位设备向系统平台发送运动轨迹， 系统平台 提供轨迹回放追踪功能。 0034 如图2所示， 管理终端还包括防拆检测单元， 其与MCU连接， 用于实时监测所述管理 终端是否被拆除脱离液化气钢瓶， 当出现拆除行为时， 防拆检测单元将警报发送至MCU， MCU 通过NB-IoT单元将警报发送给系统平台。 0035 管理终端还包括电池单元， 其与MEMS传感器、 MCU以及NB-IoT单元连接， 用于给管 理终端提供能源。 0036 本领域技术人员应理解， 上述描述以及附图中所示的本实用新型的实施例只作为 举例而并不限制本实用新型。 本实用新型的功能及结构原理， 在不背离上述展示的原则下 可任意修改。 说明书 3/3 页 5 CN 210983458 U 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 210983458 U 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 210983458 U 7 。