一種基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于嵌入式系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)領域，特別涉及到高敏感性的壓力及流量傳感器和信號傳遞系統(tǒng)，具體為一種基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測裝置及其使用方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步與人類生活的發(fā)展，越來越多的人進入城市生活，城市也隨之越來越大。為了解決市民的生產(chǎn)生活需要，大量的地下管道在城市地下星羅棋布，構成了一張張非常復雜的大網(wǎng)。這些管道包括但不限于自來水管道、天然氣管道、排污管道。這么多的地下管道的監(jiān)測維護是一個非常現(xiàn)實的問題。例如天然氣管道一旦意外泄露，如不及時處理，就很容易釀成大禍。
[0003]隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，利用傳感器對地下管道進行全方位監(jiān)測成為可能。而隨著燈聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的逐漸完善，利用燈聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)搭建的網(wǎng)絡平臺，結合RFID標簽與閱讀器可以快速反映地下管道的安全狀況，一旦發(fā)生泄漏也能迅速定位到泄露地點。地下管道檢測中主要使用到壓力傳感器和水流量傳感器兩種傳感器，還涉及到RFID標簽、閱讀器技術等。
[0004]其中，RFID標簽分為被動、半被動(也稱作半主動)和主動三類。與被動式和半被動式不同的是，主動式標簽本身具有內(nèi)部電源供應器，用以供應內(nèi)部IC所需電源以產(chǎn)生對外的訊號。一般來說，主動式標簽擁有較長的讀取距離和較大的記憶體容量，可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息。
[0005]RFID閱讀器通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出和寫入操作。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻識別自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無需人為干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。射頻識別技術已經(jīng)被應用于許多領域，比如:鈔票及產(chǎn)品防偽、身份證和電子門票、電子收費系統(tǒng)、家畜或野生動物識別、病人識別及電子病歷、物流管理、行李分揀、門禁系統(tǒng)。
[0006]壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機械結構型的器件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結構尺寸大、質量重，不能提供電學輸出。隨著半導體技術的發(fā)展，半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是體積小、質量輕、準確度高、溫度特性好。特別是隨著MEMS技術的發(fā)展，半導體傳感器向著微型化發(fā)展，而且其功耗小、可靠性高。
[0007]水流量傳感器主要由銅閥體、水流轉子組件、穩(wěn)流組件和霍爾元件組成。它裝在進水端用于測量進水流量。當水流過轉子組件時，磁性轉子轉動，并且轉速隨著流量成線性變化?；魻栐敵鱿鄳拿}沖信號反饋給控制器，由控制器判斷水流量的大小。
[0008]本發(fā)明旨在通過高性能的各類傳感器(壓力傳感器與流量傳感器)監(jiān)測地下管道狀態(tài)，并借助RFID標簽和RFID閱讀器快速反饋問題狀況與事發(fā)位置，再利用城市照明節(jié)點的燈聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)傳遞信息以便及時快速的處理問題，盡早消除各類隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測裝置，包括采集模塊、通信模塊、服務器及客戶端，所述通信模塊分別連接采集模塊及服務器，所述客戶端連接服務器，其中:所述采集模塊安裝于地下管道中，其包括RFID標簽及傳感器，所述RFID標簽連接傳感器；所述通信模塊安裝于照明節(jié)點中，其包括閱讀器及通信裝置，所述閱讀器連接通信裝置。
[0010]優(yōu)選的，所述RFID標簽為有源的主動式RFID標簽。
[0011]優(yōu)選的，所述地下管道包括氣體管道及液體管道。
[0012]優(yōu)選的，所述傳感器包括壓力傳感器及水流量傳感器。
[0013]優(yōu)選的，所述壓力傳感器安裝于氣體管道中，所述水流量傳感器安裝于液體管道中。
[0014]優(yōu)選的，所述壓力傳感器為半導體壓力傳感器。
[0015]本發(fā)明還提供一種基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0016]S1、RFID標簽存儲傳感器采集的地下管道數(shù)據(jù)，并發(fā)送信息給通信模塊中的閱讀器。
[0017]S2、所述閱讀器通過通信裝置將信息轉發(fā)給服務器，所述服務器解析所述信息，判斷所述地下管道狀態(tài)是否異常。
[0018]S3、若是，所述服務器向客戶端發(fā)起報警，管理員根據(jù)服務器提供的閱讀器位置查找對應異常地下管道。
[0019]優(yōu)選的，在步驟S2中，閱讀器通過通信裝置周期性地向服務器發(fā)送信息，在指定個數(shù)的周期內(nèi)，所述服務器判斷地下管道狀態(tài)異常時，向客戶端發(fā)起報警。
[0020]優(yōu)選的，在步驟S2中，若服務器判斷所述地下管道狀態(tài)正常，則繼續(xù)等待通信裝置發(fā)送的下一條信息。
[0021]根據(jù)本發(fā)明提供的基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測裝置及其使用方法，通過在采集模塊中設置RFID標簽及傳感器后，將其安裝于地下管道中，由RFID標簽存儲并傳輸傳感器采集的地下管道數(shù)據(jù)，能夠實時監(jiān)測管道狀態(tài)。此外，帶有閱讀器及通信裝置的通信模塊安裝于照明節(jié)點中，實時與服務器保持連接。如此，節(jié)省了通信開銷的同時，還有助于快速發(fā)現(xiàn)異常管道的具體位置。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測裝置結構示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明較佳實施例提供的基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測方法流程圖。【具體實施方式】
[0025]下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0026]圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測裝置結構示意圖。如圖1所示，本發(fā)明較佳實施例提供的基于城市照明節(jié)點的地下管道監(jiān)測裝置包括采集模塊1、通信模塊2、服務器3及客戶端4，所述通信模塊2分別連接采集模塊I及服務器3，所述客戶端4連接服務器3，其中: