一种基于NB-IoT通信的温度感知型智能气弹簧的制作方法

本实用新型涉及气弹簧技术领域，尤其是一种基于NB-IoT通信的温度感知型智能气弹簧。

背景技术：

气弹簧广泛的应用于汽车、工业、家居、光伏（太阳能板安装）等行业；物联网产业也展示了万物互联庞大级产业需求，且目前处于蓬勃发展的阶段，气弹簧作为气动机械部件，广泛应用于乘用车、商用车、工业领域等各种需要开启-关闭的应用场景，目前应用于各个领域的气弹簧均为传统气动机械部件产品，不具备数据采集、无线通信、智能分析以提供预测性维护的功能。NB-IoT作为一种低功耗广域物联网无线通信技术，具有广覆盖、多连接、低功耗、低成本的优势，在全球尤其在中国物联网产业中被广泛采用，但是NB-IoT无线通信传输技术从未被应用于气弹簧领域，温度作为气弹簧特征力值的重要保障参数，亦在气弹簧伸展-压缩的工作过程中从未得到有效采集并用于产品数据分析，从而亦未能为气弹簧成产厂家、终端用户所有效利用并给用户使用该产品带来智能化的便捷使用，而目前气弹簧这一传统机械部件不具备智能化的特点。

技术实现要素：

为了克服现有的气弹簧技术的不足，本实用新型提供了一种基于NB-IoT通信的温度感知型智能气弹簧。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于NB-IoT通信的温度感知型智能气弹簧，包括气弹簧，所述气弹簧包括压力管，所述压力管设置有气弹簧密封单元工作段，所述气弹簧密封单元工作段内设置有通过无线通信模块固定机构固定的无线通信模块盒，所述无线通信模块盒内设置有无线通信模块，所述无线通信模块和基站通信，所述基站与云服务器通信，所述云服务器和PC通信。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括无线通信模块包括数据采集模块和数据传输模块。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括数据采集模块为温度传感器，温度传感器设置在气弹簧密封单元工作段段的压力管上，温度传感器嵌于无线通信模块盒内且紧密贴合在压力管外壁上，温度传感器连接于数据传输模块。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括数据传输模块包括串口、单片机MCU、电源模块、电源适配器、NB-IoT无线通信模组、物联网SIM卡和天线，单片机MCU通过串口和数据采集模块连接，单片机MCU上连接有电源模块和NB-IoT无线通信模组，电源模块上连接有电源适配器，NB-IoT无线通信模组连接有物联网SIM卡和天线。

根据本实用新型的另一个实施例，进一步包括无线通信模块和基站之间通过LTE双向通信，基站与云服务器之间通过MQTT和CoAP协议双向通信，PC通过IP地址和云服务器通信。

本实用新型的有益效果是：温度传感器设计安装固定于压力管上气弹簧密封单元工作段区域（气弹簧管体温度最敏感区域），温度传感器紧密接触贴合压力管外壁，且嵌入于无线通信模块盒，这样既可以有效的采集气弹簧压缩-伸展行程中的温度信号，同时又可以进行温度传感器紧凑布局，减少整个无线通信模块体积，避免传感器线束外露，还可以防雨，使智能气弹簧可以适用于户外应用场景，无线通信气弹簧能系统化的整合数据采集、数据处理、数据传输、数据分析显示，实现了气弹簧产品的智能化，且可以实现长距离的无线通信，动态监测。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖面图；

图3是本实用新型信号系统示意图。

图中1、气弹簧，2、无线通信模块固定机构，3、无线通信模块盒，4、温度传感器，5、气弹簧密封单元工作段，6、压力管，7、串口，8、单片机MCU，9、电源模块，10、电源适配器，11、NB-IoT无线通信模组，12、物联网SIM卡，13、天线，14、基站，15、云服务器，16、PC。

具体实施方式

如图1和2所示，一种基于NB-IoT通信的温度感知型智能气弹簧，包括气弹簧1，所述气弹簧1包括压力管6，所述压力管6上设置有气弹簧密封单元工作段5，所述气弹簧密封单元工作段5内设置有通过无线通信模块固定机构2固定的无线通信模块盒3，所述无线通信模块盒3内设置有无线通信模块，温度传感器4设计安装固定于压力管6上气弹簧密封单元工作段5区域（气弹簧管体温度最敏感区域），温度传感器4紧密接触贴合压力管6外壁，且嵌入于无线通信模块盒3，这样既可以有效的采集气弹簧压缩-伸展行程中的温度信号，同时又可以进行温度传感器4紧凑布局，减少整个无线通信模块体积，避免温度传感器4线束外露，还可以防雨，使智能气弹簧可以适用于户外应用场景，

如图3所示，PC16为个人计算机，NB-IoT为窄带物联网，MCU为微控制单元，SIM为用户识别卡，MQTT为多个客户端通过一个中央代理传递消息的多对多协议，CoAP是受限制的应用协议，IP地址为网络之间互连的协议，无线通信模块包括数据采集模块和数据传输模块，数据采集模块为温度传感器4，温度传感器4设置在气弹簧密封单元工作段段5的压力管6上，温度传感器4嵌于无线通信模块盒3内且紧密贴合在压力管6外壁上，温度传感器4上连接有无线通信模块，数据传输模块包括串口7、单片机MCU8、电源模块9、电源适配器10、NB-IoT无线通信模组11、物联网SIM卡12和天线13，单片机MCU8通过串口7和数据采集模块连接，单片机MCU8上连接有电源模块9和NB-IoT无线通信模组11，电源模块9上连接有电源适配器10，NB-IoT无线通信模组11连接有物联网SIM卡12和天线13，无线通信模块和基站14之间通过LTE双向通信，基站14与云服务器15之间通过MQTT和CoAP协议双向通信，PC16通过IP地址和云服务器15通信，无线通信模块和基站14通信，基站14与云服务器15通信，云服务器15和PC16通信，无线通信气弹簧能够系统化的整合数据采集、数据处理、数据传输、数据分析显示，实现了气弹簧产品的智能化，且可以实现长距离的无线通信，动态监测。

工作原理：温度传感器4采集的信号通过串口7接入单片机MCU8，单片机MCU8接收传感器模拟信号，将其转化为数字信号驱动NB-IoT无线通信模组11，同时，物联网SIM卡12给NB-IoT无线通信模组11提供网络信号，电源模块9给单片机MCU8及整个无线通信模块供电，天线13连接NB-IoT无线通信模组11便于接收网络信号，NB-IoT无线通信模组11将数字信号解析并基于LTE 移动通信网络将信号发送至网络运营商基站14，网络运营商基站14接收到NB-IoT的信号，通过MQTT/CoAP协议将信号传输至云服务器15，本地电脑PC16通过IP地址地址和云服务器15建立连接，终端显示程序App软件安装于云服务器15端，通过任意一台个人电脑即可以随时随地跨距离进行无线动态监控温度信号的显示，实现气弹簧产品智能化。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。