一种基于LORA传输的振弦式传感器的多路数据采集器的制作方法

本实用新型涉及传感器数据采集器技术领域，尤其是涉及一种基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器。

背景技术：

振弦式传感器(vibratingwiretransducer)是以拉紧的金属弦作为敏感元件的谐振式传感器。当弦的长度确定之后，其固有振动频率的变化量即可表征弦所受拉力的大小,通过相应的测量电路,就可得到与拉力成一定关系的电信号。

振弦式传感器由于具有抗抗干扰能力强、受电参数影响小、零点飘移小、受温度影响小、性能稳定可靠、耐振动、寿命长等特点，因而发展出了各种测试目的的多种振弦传感器的系列产品，如振弦式压力计、土压力计、空隙水压力计、应变计、测力(应力)计、钢筋计、扭力计、位移计、反力计、吊重负荷计、倾斜计等等。它们广泛应用于港口工程、土木建筑、道路桥梁、矿山冶金、机械船舶、水库大坝、地基基础等测试，已成为工程、科研中一种不可缺少的测试手段，显示出了其广阔应用和发展的前景。

振弦式传感器应用在工程中，其用的数量不是一个两个，而是成百上千个同时使用，这些振弦式传感器同时进行测量时，需要一种多路数据采集器来将这些振弦式传感器实时测量的数据进行采集集中并统一控制。

公告号为cn204790408u的中国专利于2015年11月18日公开了一种基于振弦式传感器的多路数据采集器，适用于土木结构体安全监测领域的连续数据采集，包括32通道选择开关电路、激振电路、拾振电路、电源管理电路和处理器，还包括存取和显示电路。微处理器产生并发送特定频率的pwm信号去激振振弦式传感器，采集模块采样拾振电路的输出频率值并传递给微处理器，微处理器经过处理所采集到的信息并显示，同时将采集到的信息通过rs485传递到上位机。本实用新型使用低压扫频激振方式，采集器只需要3-5次扫频就能够读出传感器的本征频率值，提高了振弦式数据采集器的效率，本实施例中设有防雷保护电路、内置温度传感电路、电阻型温度传感器和电源电压告警电路，采集数据准确，运行安全、稳定。该专利的数据采集器采用rs485接口获取振弦式传感器的信息并将信息传递给上位机，rs485是一种有线接口，使用是需要用符合rs485的网线连接数据采集器与振弦式传感器和上位机，这对于一些规模大的工程来说，其布线就是一个非常大的工作量，且由于网线的有效传递距离近，需要在网线中间增加信号放大器，以满足远距离传递信号的需要，且网线还会因意外情况受损，这时候排查起来就很困难，也直接影响信息的接收。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器，其在lora传输距离内灵活布置，不再采用有线传输，其工程量大大降低，有效的降低了成本，与现有的有线传输的多路数据采集器相比，能够监测控制的振弦式传感器数量呈数十倍增加。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器，包括单片机、lora模块、多路数据采集单元和电源模块，所述lora模块有两个，一个为短距离小功率lora模块，另一个为长距离大功率lora模块，所述电源模块为单片机、lora模块和多路数据采集单元供电，所述短距离小功率lora模块与多路数据采集单元连接，所述多路数据采集单元与单片机连接，所述单片机与长距离大功率lora模块连接。

与该多路数据采集器对应的，振弦式传感器和上位机上均设置有lora模块。

进一步的，所述单片机为32位单片机。

进一步的，所述lora模块为收发一体模块。

进一步的，所述lora模块的工作频段为433、470、868和915mhz中的一种或多种。

进一步的，所述lora模块的工作模式为mesh模式下节点。

进一步的，所述短距离小功率lora模块的型号为sx1268，其最大传输距离为3km,最大功率为0.5w。

进一步的，所述长距离大功率lora模块的型号为sx1278，其最大传输距离为20km，最大功率为5w。

进一步的，所述多路数据采集单元为12路通道、16路通道和20路通道中的一种。

本实用新型的基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器，作为振弦式传感器的中间节点，对下可控制多个振弦式传感器，对上可将振弦式传感器获取的数据处理后发送给上位机，采用分级节点模式，可有效的工程测量中所有的振弦式传感器进行有效的管理。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器，采用lora的通讯方式，为无线通信方式，与传统的多路数据采集器相比，由于不存在布线的问题，因此布置更加灵活，且更加简单。

2、本实用新型的基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器，采用lora的通讯方式，可有效的在lora的传输距离内对振弦式传感器进行区分管理，并不会漏掉任何一个振弦式传感器。

3、本实用新型的基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器，采用lora的通讯方式，其上位机可在工程工地一定的范围内随意设置，不影响数据的获取。

4、本实用新型的基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器，采用lora的通讯方式，通过星形扩展，可同时对成千上万个振弦式传感器进行监测和管理，远比现有的多路数据采集器能管理更多的振弦式传感器。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的星形连接示意图。

图中：1-多路数据采集器，2-带有lora模块的振弦式传感器，3-带有lora模块的上位机，1a-单片机，1b-短距离小功率lora模块，1c-长距离大功率lora模块，1d-多路数据采集单元，1e-电源模块。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

如图1所示，一种基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器1，包括单片机1a、lora模块1b、1c、多路数据采集单元1d和电源模块1e，所述单片机1a为32位单片机，所述lora模块1b、1c为收发一体模块，所述lora模块1b、1c的工作频段为433mhz，所述lora模块1b、1c的工作模式为mesh模式下节点,所述多路数据采集单元1d为16路通道，所述lora模块有两个，一个为短距离小功率lora模块1b，其型号为sx1268，其最大传输距离为3km，最大功率为0.5w，另一个为长距离大功率lora模块1c，其型号为sx1278，其最大传输距离为20km，最大功率为5w，所述电源模块1e为单片机1a、lora模块1b、1c和多路数据采集单元1d供电，所述短距离小功率lora模块1b与多路数据采集单元1d连接，所述多路数据采集单元1d与单片机1a连接，所述单片机1a与长距离大功率lora模块1c连接。

如图2所示，振弦式传感器2上也设置有lora模块，上位机3也设置有lora模块，单个本实用新型的基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器1，可管理在其端距离小功率lora模块传输距离覆盖范围内的最多16个振弦式传感器2，很多个本实用新型的的基于lora传输的振弦式传感器的多路数据采集器1组合在一起，可管理整个工程项目中的所有振弦式传感器2，并且同时将其监测到的数据传递给上位机3，还能快速响应执行上位机3发出的命令。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。