一种基于LORA和GPRS通信的无线组网测斜系统的制作方法

本实用新型属于检测技术领域，涉及一种基于lora和gprs通信的无线组网测斜系统。

背景技术：

测斜仪广泛应用于监测大坝、岩土工程建筑物与地基的水平变形，适用于工业与民用建筑、道路、桥梁、隧道、路基等各类工程中，用以监测分层水平位移、斜向位移和不稳定边坡潜在滑动面的移动等。

在大多数情况下，测斜仪往往集中大量的被使用，从而测得建筑物的各种倾斜角度，此外，考虑到测斜装置的倾斜角度和温度测量仅仅限制于当前测斜装置的安装范围内，可能导致局部测量得到的角度和温度不够准确，故需要参考其它邻近的测斜装置测得的角度和温度一起综合来进行参数校正，从而获得更加准确的角度和温度参数。

因此，亟需设计一种无线组网测斜系统，从而获得更为准确的测量参数，并使得组网和远程传输数据的通信距离远，且总体功耗低。

技术实现要素：

基于此，本实用新型提出了一种基于lora和gprs通信的无线组网测斜系统，该系统整体组网和远程传输数据的通信距离足够远，总体功耗低，且能够获得更为准确的测量参数，其适应于更加封闭的建筑测量环境中。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种基于lora和gprs通信的无线组网测斜系统，所述无线组网测斜系统包括flash模块、倾角传感器、温度传感器、微控制器、lora组网模块、rs485串口通信模块、gprs模块，所述flash模块、倾角传感器、温度传感器、lora组网模块、rs485串口通信模块、gprs模块各自分别与所述微控制器相连，所述lora组网模块用于作为无线节点组建短距离的lora通信网络，所述gprs模块与外部的远程服务器相连。

进一步的，所述lora组网模块包括sx1278或者sx1276芯片。

进一步的，所述微控制器为msp430芯片或者stm32f103c8芯片。

进一步的，所述倾角传感器为sca100t系列或者sca103t系列的倾角传感器。

进一步的，所述gprs模块为sim800c或者sim900a芯片。

进一步的，所述温度传感器为ds18b20数字温度传感器。

进一步的，所述flash模块为w25q64flash芯片。

进一步的，所述rs485串口通信模块连接外部的电脑。

本实用新型与现有技术对比，本实用新型系统的整体组网和远程传输数据的通信距离远，总体功耗低，且通过传统的数据校正方法即可获得更为准确的倾斜角度，此外，为了适应于更加封闭的建筑测量环境中，本实用新型基于lora和gprs通信的无线组网测斜系统有机的利用了lora通信和gprs通信各自的优点，使得系统之间还可以通过lora组网将各个子节点的角度和温度数据传输到gprs信号更好的子节点中，从而最终通过gprs模块将传感器数据稳定的上传到远程服务器中进行监控。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1为本实用新型中基于lora和gprs通信的无线组网测斜系统的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

如图1所示，本实用新型公开了一种基于lora和gprs通信的无线组网测斜系统，该无线组网测斜系统包括flash模块、倾角传感器、温度传感器、微控制器、lora组网模块、rs485串口通信模块、gprs模块，其中flash模块、倾角传感器、温度传感器、lora组网模块、rs485串口通信模块、gprs模块各自分别与所述微控制器相连，所述lora组网模块用于作为无线节点组建短距离的lora通信网络，所述gprs模块与外部的远程服务器相连。此外，如果lora组网模块的无线节点比较多且数据吞吐量大，则可以添加网关来组建大型的lorawan通信网络。

进一步的，倾角传感器为sca100t系列或者sca103t系列的倾角传感器，具体的，例如高精度单轴倾角传感器sca103t-d04是基于3dmems的高精度单轴倾角传感器，它提供了水平测量仪表级别的性能。传感器的传感元件在测量时需要与测量平台保持平行，并且传感器双轴需相互垂直。sca103t-d04倾角传感器具备弱的温度依赖性、高分辨率、低噪声和健全的传感元件，此外vti的倾角传感器对于振动不灵敏，因为在传感元件内部增加了阻尼，并且能承受高达20000g的机械冲击力。

进一步的，温度传感器为ds18b20数字温度传感器，通过微控制器stm32f103c8控制温度传感器ds18b20，可以实现对倾角传感器输出的角度进行温度补偿，把采集到的倾斜角度信息通过所述的gprs模块传输给远程服务器。

进一步的，微控制器为stm32f103c8芯片，其作为嵌入式的微控制器，具备功耗低，体积小的优点，且能够直接与作为lora组网模块的sx1278或者sx1276芯片进行无缝对接，不需要额外的中间器件即可满足多接口的通信。当然，也可以使用msp430作为微控制器芯片，从而使用其休眠和唤醒、低功耗的优点。

进一步的，flash模块可选择为w25q64flash芯片，其微控制器的数据采集通过定时触发，将定时采集的数据保存在flash模块中，最后通过gprs模块把存储的数据发送给远程服务器。

进一步的，lora组网模块包括semtech公司的sx系列射频芯片，可以同时控制地址相同、信道相同、无线速率相同的带有lora组网模块的其它无线倾斜采集设备，其sx系列射频芯片可具体为具备组网功能的sx1278或者sx1276芯片，作为一款无线通信距离远、低功耗的无线收发器且性能高的物联网无线收发器，它们可以实现直连自组网，具备特殊的lora调制方式，在一定程度上增加了通信距离，且成本不高，特别适合于建筑、道路、桥梁、隧道、路基等各类复杂的工程环境中。

此外，为了实现组网功能，可通过rs485串口通信模块连接外部的电脑，从而在电脑上通过对应的参数设置软件，或者由用户自己根据at指令通讯协议，修改模块的频率、发射功率、路由生存周期、网络地址、节点地址、串口速率、串口校验等参数。rs485串口通信模块除了能够连接外部的电脑外，还可以用于连接其它的无线组网测斜系统或者外部设备，从而使得系统在没有网络的情况下，能够可靠地通过rs485串口通信模块进行有线通信。

进一步的，为了完成数据的远程传输和监控，gprs模块作可以选择sim800c或者sim900a芯片，sim800c或者sim900a芯片通过基站与远程服务器进行远程连接，以实时上传温度传感器和倾斜模块测得的温度和角度数据。此外，gprs模块还可以替换为4g无线数据通信模块。

本实用新型的无线组网测斜系统的整体组网和远程传输数据的通信距离远，总体功耗低，且通过传统的数据校正方法还可获得更为准确的倾斜角度，此外，为了适应于更加封闭的建筑测量环境中，本实用新型基于lora和gprs通信的无线组网测斜系统还可以通过lora组网将各个子节点的原始的角度和温度数据传输到gprs信号更好的子节点中，从而将通过gprs模块将传感器的角度和温度数据上传到远程服务器中进行远程监控。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。