基于LoRa及RS485通讯的低功耗智能采集仪的制作方法

基于lora及rs485通讯的低功耗智能采集仪
技术领域
[0001]
本实用新型涉及采集仪技术领域，具体为基于lora及rs485通讯的低功耗智能采集仪。


背景技术：

[0002]
采集仪是采集数据的电器，现有的采集仪多数通过线缆或无线信号进行采集，并在数据采集完毕后，通过线路将信号输送到监控终端，以进行汇总、制表和备份；
[0003]
但是现有的采集仪在安装时，多是只能安装于平整的墙面，当墙面剩余空间不足以安装时，采集仪需要更换位置安装，而更换位置导致采集效果降低和线缆布设成本提高。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型提供基于lora及rs485通讯的低功耗智能采集仪，可以有效解决上述背景技术中提出现有的采集仪在安装时，多是只能安装于平整的墙面，当墙面剩余空间不足以安装时，采集仪需要更换位置安装，而更换位置导致采集效果降低和线缆布设成本提高的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于lora及rs通讯的低功耗智能采集仪，包括底板，所述底板顶端焊接有采集仪外壳体，所述采集仪外壳体顶端安装有顶板，所述底板底端两边部均对称贯穿开设有第一安装孔；
[0006]
所述底板底端安装有安装机构，所述安装机构包括固定块、连接块、轴孔、连接板、插轴、边板、第二安装孔、收纳槽、安装轴、螺纹细管、螺杆和支撑块；
[0007]
所述底板底端中部焊接有固定块，所述固定块两侧均设置有若干连接块，靠近所述固定块两侧的连接块焊接于固定块两侧表面，所述连接块两边部均贯穿开设有轴孔，所述轴孔内部穿插转动连接有插轴，两个所述插轴顶端和底端之间均焊接有连接板，所述连接块一侧通过插轴和连接板活动连接有另一块连接块，远离所述固定块的连接块侧表面焊接有边板，所述边板外表面对应第一安装孔位置处贯穿开设有第二安装孔；
[0008]
所述底板底端对应固定块两侧均对称开设有收纳槽，所述收纳槽内部一端部通过安装轴转动连接有螺纹细管，所述螺纹细管内部通过螺纹啮合连接有螺杆，所述边板一端面对应收纳槽端部位置处焊接有支撑块。
[0009]
优先的，所述顶板顶端和采集仪外壳体边角位置处均贯穿开设有螺孔，所述顶板与采集仪外壳体之间通过螺钉与螺孔配合固定连接，所述底板背端面两端部均安装有维修辅助机构，所述维修辅助机构包括固定轴、卡块、卡槽、插柱、套环、收纳孔、防水胶条和嵌合槽；
[0010]
所述固定轴固定安装于底板背端面端部且与螺孔位置对应，所述固定轴中部转动连接有卡块，所述卡块顶端开设有卡槽，所述卡槽顶部穿插安装有插柱，所述采集仪外壳体背端面对应插柱位置处焊接有套环，所述底板背端面对应固定轴一侧位置处开设有收纳孔，所述顶板底端外边缘胶接有防水胶条，所述防水胶条对应螺孔位置处开设有嵌合槽。
[0011]
优先的，所述卡槽宽度与顶板厚度相契合，所述顶板前端面与卡槽内部底端贴合时，所述螺孔位置与插柱对应，所述卡块摆动至水平时，所述插柱位置与收纳孔位置对应，所述插柱外直径、螺孔内直径、套环内直径和收纳孔内直径均相等。
[0012]
优先的，所述采集仪外壳体侧表面安装有干燥机构，所述干燥机构包括固定座、连接轴、连接杆、摆动板、拉环、第一密封胶条、密封口、第二密封胶条、干燥盒和纱网；
[0013]
两个所述固定座焊接于采集仪外壳体侧表面，两个所述固定座之间转动连接有连接轴，所述连接轴外表面中部焊接有连接杆，所述连接杆端部焊接有摆动板，所述摆动板侧表面与采集仪外壳体侧表面贴合，所述采集仪外壳体侧表面环绕摆动板胶接有第一密封胶条，所述摆动板外表面一端部插接有拉环，所述采集仪外壳体侧表面对应摆动板中部位置处开设有密封口，所述摆动板对应密封口内边缘位置处胶接有第二密封胶条，所述摆动板一侧表面焊接有干燥盒，所述干燥盒一侧表面嵌入安装有纱网。
[0014]
优先的，所述干燥盒底部为密封顶部为开口，所述干燥盒内部盛放有干燥片。
[0015]
优先的，所述采集仪外壳体前端面安装有天线，所述采集仪外壳体前端面对应天线一侧安装有指示灯，所述采集仪外壳体背端面安装有若干防水接头。
[0016]
基于lora及rs485通讯的低功耗智能采集仪的采集系统，包括电源模块和工作模块，所述电源模块包括电源，所述工作模块包括接收子模块、处理子模块、执行子模块，所述接收子模块包括天线和lora射频接收器，所述处理子模块包括电量测控、数据压缩和数据存入和提取，所述执行子模块包括rs485、防水接头、指示灯和存储芯片，所述电源模块与工作模块相互连接，所述接收子模块输出端与处理子模块输入端连接，所述执行子模块与处理子模块相互连接。
[0017]
根据上述技术方案，所述电源模块包括电源，电源用于工作模块的正常运作，电源采用6800mah可充电锂电池，待机功耗为2.6μa，工作电流峰值200ma，工作电流是采集过程与信号发送产生的合计电流，使用期采集频率按1小时进行计算。
[0018]
根据上述技术方案，所述接收子模块包括天线和lora射频接收器，所述天线通过sma安装于lora射频接收器端部，通过天线和lora射频接收器接收基站的lora无线通信，基站的上行通信为全网通4g，基站与接收子模块之间采用lora点对点透传，支持lora中继拓展，支持信道切换，基站为tcp/ip，支持4路服务器上报；
[0019]
所述执行子模块包括rs485、防水接头、指示灯和存储芯片，所述rs485将信号翻转电平进行传输至防水接头，并驱动连接防水接头的线缆，将数据信号传输至监控终端，供监控人员查看，指示灯在电源处于低电量状态亮起，起警示和提醒作用，存储芯片用于数据的存储。
[0020]
根据上述技术方案，所述处理子模块包括电量测控、数据压缩和数据存入和提取，所述电量测控是对电源剩余电量进行检测，单次检测的间隔时间为6小时，间隔时间可通过编码修改，并编码设定电量警戒数值，低于电量警戒数值时，电源处于低电量状态，并将检测的数据存储于存储芯片内，检测的数据具体为检测时间和电源剩余电量，所述数据压缩是通过huffman算法对接收的数据进行压缩，并存储于存储芯片内，huffman算法是可变字长的无损压缩编码，降低数据占用空间，所述数据存入和提取，数据存入是将压缩后的数据存入存储芯片，并将存入时间编码记录与数据首部，根据时间排列数据，数据提取是间隔12小时一次，提取间隔时间可通过编码修改，每次将数据存入内所有压缩的数据段从存储芯
片内复制，并按照时间编码记录将复制的数据输送至执行模块，并在复制完毕后清除存储芯片内原数据。
[0021]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型科学合理，使用安全方便：
[0022]
1、设置了安装机构，通过连接块与连接块之间的摆动，能有效将采集仪安装于墙体边角处，使得采集仪安装范围更广，能选择更多合适的位置进行安装，解决了因墙面剩余空间不足而改装造成的采集效果降低和线缆布设成本提高的问题，同时通过螺柱从螺纹细管内伸出，抵住支撑块，能提高采集仪的安装于墙面棱边的稳定性。
[0023]
2、设置了维修辅助机构，在顶板取下后可插入到卡槽内部，我难过插柱穿过螺孔插入到套环内对顶板进行固定，进而便于顶板的固定，同时当采集仪竖直安装时，顶板取下固定后处于水平状态，可在顶板表面临时存放维修用品，使用维修更加便捷。
[0024]
3、设置了干燥机构，在摆动板盖覆密封口时，通过第一密封胶条和第二密封胶条的作用，减少水汽进入到采集仪内部，且通过干燥盒内部的干燥片透过纱网对采集仪内部水汽进行吸收，减少采集仪内部电路受潮损坏的情况。
[0025]
4、采用lora技术接收信号，降低采集仪接收信号的待机耗电，起到低电耗的目的，且通过电量监控，准确了解采集仪不同时段的电量使用，汇总后可制备电池寿命曲线，便于及时更换损坏或电耗高的电池，并在低电量时及时通过指示灯提醒充电。
[0026]
5、通过rs485下传数据，保证数据传输的独立性和稳定，且数据预先压缩存储于存储芯片内，降低数据存储空间，并临时存储数据定时下传，减少频繁下传数据造成的资源浪费和电量浪费。
附图说明
[0027]
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
[0028]
在附图中：
[0029]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0030]
图2是本实用新型的底部结构示意图；
[0031]
图3是本实用新型安装机构的结构示意图；
[0032]
图4是本实用新型插轴的安装结构示意图；
[0033]
图5是本实用新型维修辅助机构的结构示意图；
[0034]
图6是本实用新型图5中a区域的结构示意图；
[0035]
图7是本实用新型干燥机构的结构示意图；
[0036]
图8是本实用新型的采集系统框图；
[0037]
图中标号：1、底板；2、采集仪外壳体；3、顶板；4、第一安装孔；
[0038]
5、安装机构；501、固定块；502、连接块；503、轴孔；504、连接板；505、插轴；506、边板；507、第二安装孔；508、收纳槽；509、安装轴；510、螺纹细管；511、螺杆；512、支撑块；
[0039]
6、螺孔；
[0040]
7、维修辅助机构；701、固定轴；702、卡块；703、卡槽；704、插柱；705、套环；706、收纳孔；707、防水胶条；708、嵌合槽；
[0041]
8、干燥机构；801、固定座；802、连接轴；803、连接杆；804、摆动板；805、拉环；806、
第一密封胶条；807、密封口；808、第二密封胶条；809、干燥盒；811、纱网；
[0042]
9、天线；10、指示灯；11、防水接头。
具体实施方式
[0043]
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0044]
实施例：如图1-8所示，本实用新型提供一种技术方案，基于lora及rs485通讯的低功耗智能采集仪，包括底板1，底板1顶端焊接有采集仪外壳体2，采集仪外壳体2顶端安装有顶板3，底板1底端两边部均对称贯穿开设有第一安装孔4；
[0045]
底板1底端安装有安装机构5，安装机构5包括固定块501、连接块502、轴孔503、连接板504、插轴505、边板506、第二安装孔507、收纳槽508、安装轴509、螺纹细管510、螺杆511和支撑块512；
[0046]
底板1底端中部焊接有固定块501，固定块501两侧均设置有若干连接块502，靠近固定块501两侧的连接块502焊接于固定块501两侧表面，连接块502两边部均贯穿开设有轴孔503，轴孔503内部穿插转动连接有插轴505，两个插轴505顶端和底端之间均焊接有连接板504，连接块502一侧通过插轴505和连接板504活动连接有另一块连接块502，远离固定块501的连接块502侧表面焊接有边板506，边板506外表面对应第一安装孔4位置处贯穿开设有第二安装孔507；
[0047]
底板1底端对应固定块501两侧均对称开设有收纳槽508，收纳槽508内部一端部通过安装轴509转动连接有螺纹细管510，螺纹细管510内部通过螺纹啮合连接有螺杆511，螺杆511收入到螺纹细管510内部后，螺纹细管510可完全收纳与收纳槽508内部，边板506一端面对应收纳槽508端部位置处焊接有支撑块512，支撑块512外边缘与收纳槽508内边缘契合，便于支撑块512存放于收纳槽508内部。
[0048]
顶板3顶端和采集仪外壳体2边角位置处均贯穿开设有螺孔6，顶板3与采集仪外壳体2之间通过螺钉与螺孔6配合固定连接，底板1背端面两端部均安装有维修辅助机构7，维修辅助机构7包括固定轴701、卡块702、卡槽703、插柱704、套环705、收纳孔706、防水胶条707和嵌合槽708；
[0049]
固定轴701固定安装于底板1背端面端部且与螺孔6位置对应，固定轴701中部转动连接有卡块702，卡块702顶端开设有卡槽703，卡槽703宽度与顶板3厚度相契合，使得顶板3能稳定卡入卡槽703内部，卡槽703顶部穿插安装有插柱704，采集仪外壳体2背端面对应插柱704位置处焊接有套环705，底板1背端面对应固定轴701一侧位置处开设有收纳孔706，顶板3前端面与卡槽703内部底端贴合时，螺孔6位置与插柱704对应，卡块702摆动至水平时，插柱704位置与收纳孔706位置对应，插柱704外直径、螺孔6内直径、套环705内直径和收纳孔706内直径均相等，实现顶板3卡放于卡槽703内部的稳定，顶板3底端外边缘胶接有防水胶条707，防水胶条707对应螺孔6位置处开设有嵌合槽708。
[0050]
采集仪外壳体2侧表面安装有干燥机构8，干燥机构8包括固定座801、连接轴802、连接杆803、摆动板804、拉环805、第一密封胶条806、密封口807、第二密封胶条808、干燥盒809和纱网811；
[0051]
两个固定座801焊接于采集仪外壳体2侧表面，两个固定座801之间转动连接有连
接轴802，连接轴802外表面中部焊接有连接杆803，连接杆803端部焊接有摆动板804，摆动板804侧表面与采集仪外壳体2侧表面贴合，采集仪外壳体2侧表面环绕摆动板804胶接有第一密封胶条806，摆动板804外表面一端部插接有拉环805，采集仪外壳体2侧表面对应摆动板804中部位置处开设有密封口807，摆动板804对应密封口807内边缘位置处胶接有第二密封胶条808，摆动板804一侧表面焊接有干燥盒809，干燥盒809一侧表面嵌入安装有纱网811，干燥盒809底部为密封顶部为开口，便于在干燥盒809内存入物品，干燥盒809内部盛放有干燥片，干燥片透过纱网811吸收采集仪内部水汽，减少内部电路受潮损坏的情况。
[0052]
采集仪外壳体2前端面安装有天线9，采集仪外壳体2前端面对应天线9一侧安装有指示灯10，采集仪外壳体2背端面安装有若干防水接头11。
[0053]
基于lora及rs485通讯的低功耗智能采集仪使用时，若安装位置为平整面，将若干连接块502均贴合底板1，令螺钉穿过第一安装孔4和第二安装孔507安装于平整面内，若安装位置为边角位，先选择边角的一面，将固定块501一侧的连接块502与该面贴合，调节采集仪至合适位置后，将螺钉穿过第一安装孔4和固定块501一侧的边板506的第二安装孔507内，完成一边的初步固定，接着通过插轴505插入到轴孔503内，使得连接块502可以以插轴505为轴心摆动，且一个连接板504侧表面均连接有两个插轴505，两个插轴505分别插入相邻两个连接块502之间，进而使得相邻的连接块502之间均能通过插轴505摆动，进而摆动连接块502，使得剩余的边板506贴合边角的另一面，接着将螺钉穿过第二安装孔507，完成第二个边板506的固定，接着以安装轴509为轴心转动螺纹细管510，使得螺纹细管510从收纳槽508内伸出，接着转动螺杆511，使得螺杆511抵住支撑块512，保证底板1安装后保持稳定；
[0054]
当采集仪安装于竖直墙面，进行维修时，取下螺孔6内螺钉，将顶板3取下，接着取下插柱704，将卡槽703卡住到顶板3的嵌合槽708处，此时顶板3前端面与卡槽703内部底端贴合时，螺孔6位置与插柱704对应，滑动插柱704穿过螺孔6并卡入套环705内，完成对顶板3的固定，维修人员可将工具和更换零部件放置于顶板3端面，且顶板3底端环绕胶接有防水胶条707，在顶板3放平时，可将防水胶条707朝上，减少存放物品的掉落，卡块702不使用时，以固定轴701为轴心转动至水平，此时插柱704位置与收纳孔706位置对应，将插柱704插入到收纳孔706内部，完成卡块702的固定，避免其随意摆动；
[0055]
干燥盒809内部安装有干燥片，干燥片通过纱网811吸收采集仪内部的水汽，减少因潮湿造成的电路损坏，需要更换干燥片时，拉动拉环805,摆动板804和连接杆803以连接轴802为轴心摆动并脱离第一密封胶条806，进而干燥盒809摆出，可将失效的干燥片取出更换为新的干燥片，保证持续有效的干燥效果，且通过第一密封胶条806、第二密封胶条808和摆动板804对密封口807进行密封，减少外界水汽穿过密封口807进入到采集仪内部。
[0056]
基于lora及rs485通讯的低功耗智能采集仪的采集系统，包括电源模块和工作模块，电源模块包括电源，工作模块包括接收子模块、处理子模块、执行子模块，接收子模块包括天线和lora射频接收器，处理子模块包括电量测控、数据压缩和数据存入和提取，执行子模块包括rs485、防水接头、指示灯和存储芯片，电源模块与工作模块相互连接，接收子模块输出端与处理子模块输入端连接，执行子模块与处理子模块相互连接。
[0057]
根据上述技术方案，电源模块包括电源，电源用于工作模块的正常运作，电源采用6800mah可充电锂电池，待机功耗为2.6μa，工作电流峰值200ma，工作电流是采集过程与信号发送产生的合计电流，使用期采集频率按1小时进行计算。
[0058]
根据上述技术方案，接收子模块包括天线和lora射频接收器，天线通过sma安装于lora射频接收器端部，通过天线和lora射频接收器接收基站的lora无线通信，基站的上行通信为全网通4g，基站与接收子模块之间采用lora点对点透传，支持lora中继拓展，支持信道切换，基站为tcp/ip，支持4路服务器上报；
[0059]
执行子模块包括rs485、防水接头、指示灯和存储芯片，rs485将信号翻转电平进行传输至防水接头，并驱动连接防水接头的线缆，将数据信号传输至监控终端，供监控人员查看，指示灯在电源处于低电量状态亮起，起警示和提醒作用，存储芯片用于数据的存储。
[0060]
根据上述技术方案，处理子模块包括电量测控、数据压缩和数据存入和提取，电量测控是对电源剩余电量进行检测，单次检测的间隔时间为6小时，间隔时间可通过编码修改，并编码设定电量警戒数值，低于电量警戒数值时，电源处于低电量状态，并将检测的数据存储于存储芯片内，检测的数据具体为检测时间和电源剩余电量，数据压缩是通过huffman算法对接收的数据进行压缩，并存储于存储芯片内，huffman算法是可变字长的无损压缩编码，降低数据占用空间，数据存入和提取，数据存入是将压缩后的数据存入存储芯片，并将存入时间编码记录与数据首部，根据时间排列数据，数据提取是间隔12小时一次，提取间隔时间可通过编码修改，每次将数据存入内所有压缩的数据段从存储芯片内复制，并按照时间编码记录将复制的数据输送至执行模块，并在复制完毕后清除存储芯片内原数据。
[0061]
采用lora技术接收信号，降低采集仪接收信号的待机耗电，起到低电耗的目的，且通过电量监控，准确了解采集仪不同时段的电量使用，汇总后可制备电池寿命曲线，便于及时更换损坏或电耗高的电池，并在低电量时及时通过指示灯提醒充电，通过rs485下传数据，保证数据传输的独立性和稳定，且数据预先压缩存储于存储芯片内，降低数据存储空间，并临时存储数据定时下传，减少频繁下传数据造成的资源浪费和电量浪费。
[0062]
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。