[发明专利]一种基于NB-IoT物联网技术的实验室加热设备智能控制装置、系统及其控制方法

说明书

本发明提出了一种基于NB‑IoT物联网技术的实验室加热设备智能控制装置、系统及其控制方法。其中所述控制装置包括：中央微处理器、电源模块、NB‑IoT通信模块、固态存储器、继电器、温度传感器、I/O接口，其中所述NB‑IoT通信模块、固态存储器、继电器、温度传感器、电源模块、I/O接口均与所述中央微处理器相连；所述固态存储器，其用于保存所述加热设备工作数据；所述继电器与所述加热设备相连接，以控制加热设备的工作。本智能控制系统具备无线自主接入网络进行通信的功能；可通过手机等终端远程自由设定加热程序、查看和控制加热设备状态；可实时存储工作数据以便于对实验过程进行溯源分析。

技术领域

本发明涉及实验室设备领域，具体为一种基于NB-IoT物联网技术的实验室加热设备智能装置、系统及其控制方法。

背景

实验室加热设备，如烘箱、马弗炉、管式炉等，是科研院所和企业研发实验室的常用仪器设备。但市面上现有的实验室加热设备功能大都较为单一，通常只能在仪器面板上一步设定到温温度的功能。部分程序控温的加热设备，在温控仪表上加入多步设置程序，可以实现按设定加热曲线工作的功能，但同样需要在仪器面板上一步一步顺序设置，因温度、时间都以代码形式显示，极易出现设置差错，稍有差错又需重头开始设置，操作极为繁琐不便。至于自整定校验操作，更是非专业用户难以顺利开展。

从物联网角度来看，窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things，NB-IoT)是第三代合作伙伴计划(3GPP)于2016年6月完成其核心技术标准而实施的新一代物联网通信技术，构建于蜂窝网络，消耗的带宽不会超过180kHz，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或者LTE网络，能够实现平滑升级。相比4G网络、ZigBee等短距离通信技术，NB-IoT技术有大容量、广覆盖、深穿透、低成本、低功耗等特点，能够带来更加丰富的应用场景。其低成本和低功耗(静态功耗目标可达μA级)的特点非常适用于温湿度无线传输数据量小但要求实时的需求。在移动终端，手机APP需要下载安装，有时为了满足用户的需求需要升级更新，给用户带来不好的体验。微信作为手机安装最多、使用最频繁的移动应用之一，是月活跃用户达到8亿以上的一种即时通讯工具，在其之上推出的微信小程序(WeChat MiniProgram，WCMP)具有无需额外安装和卸载，就可在微信内便捷地获取和传播的优势，适合提供以内容和服务为主，但又需要功能性的小应用。

在信息技术高速发展的今天，借助于物联网技术，可以使实验室加热设备实现智能化，即程序设置更加简单、功能更加丰富、使用更加安全。

发明内容

1、解决的技术问题

针对当前实验室加热设备存在的不足，本发明提供了一种应用NB-IoT(窄带)物联网技术的智能控制系统。该智能控制系统硬件部分体积小巧，可直接嵌入实验室加热设备而实现对加热设备性能的重大提升，使之更智能、更简单、更安全。该智能控制系统具备无线自主接入网络进行通信，可通过手机等终端远程自由设定加热程序、查看和控制加热设备状态，可实时存储工作数据以便于对实验过程进行溯源分析。

2、技术解决方案

为实现上述目的，本发明提供如下解决方案：一种基于NB-IoT物联网技术的实验室加热设备智能控制装置，其包括：中央微处理器、电源模块、NB-IoT通信模块、固态存储器、继电器、温度传感器、电源模块、I/O接口，其中

所述NB-IoT通信模块、固态存储器、继电器、温度传感器、I/O接口均与所述中央微处理器相连；

所述固态存储器，其用于保存所述加热设备工作数据；

所述继电器与所述加热设备相连接，以控制加热设备的工作。

其中，所述NB-IoT通信模块包括物联网卡、天线模块、NB模组；

所述物联网卡和天线模块连接到所述NB模组；