一种基于Lora无线传输技术的温度传感器监测系统的制作方法

一种基于lora无线传输技术的温度传感器监测系统
技术领域
1.本实用新型涉及电力设备监测技术领域，具体涉及到一种基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统。


背景技术：

2.随着国家电力系统的越发完善，相关配电站房的数量也越来越多。但是在配电站房的使用过程中，由于短路或其他故障导致配电站房中的温度过高的问题往往得不到及时的解决。传统监测配电站房温度的方法是需要人工日夜看守，这种监测方法浪费人力和财力。因此，可以远距离读取配电站房温度传感器的数据就显得十分重要，那么利用无线方式进行数据的远距离传输是一种必要的选择。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的缺点与不足，本实用新型的目的是提供一种无人值守、避免浪费宝贵人力的基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.一种基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统，包括lora无线接收装置、微型网关和数据监测平台以及多套并列且依次连接的温度a/d采样单元、嵌入式mcu单元和lora无线发送装置，构成“一对多”的监测框架；所述嵌入式mcu单元读取温度a/d采样单元采集到的数据处理后传递给lora无线发送装置；多个lora无线发送装置和lora无线接收装置之间进行无线数据双向交互；lora无线接收装置和微型网关之间物理连接；微型网关、数据监测平台之间通过无线网络的方式通信连接。
6.进一步地，所述系统还包括供电电源，供电电源分别为温度a/d采样单元、嵌入式mcu单元、lora无线发送装置、lora无线接收装置、lora网关供电。
7.进一步地，所述lora无线发送装置至少包括物理层调制单元、数模转换单元、锁相环和功率放大单元；lora无线接收装置至少包括低噪声放大单元、混频单元、模数转换单元和物理层解调单元。
8.进一步地，所述微型网关和数据监测平台之间通过4g的方式通信连接。
9.进一步地，所述温度a/d采样单元为温度传感器，将环境温度转化为温度模拟电压值。
10.进一步地，所述系统还包括监测屏幕，所述数据监测平台连接有所述监测屏幕。
11.进一步地，所述lora无线接收装置在得到数据前需要对接收信号电路和后续电路进行阻抗匹配和滤波。本实用新型的有益效果如下：
12.本实用新型基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统的使用，可以远距离读取配电站房温度传感器的数据，不需要人工值守，避免了浪费宝贵人力。
13.本实用新型基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统实现了使用人员对温度数据的实时监测和温度报警功能，满足各种环境场所的温度监测，具有通信距离长、
功耗低、实时数据采集可视化、无需人工值守的优点。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构流程框图。
15.图2为本实用新型实施例的lora发送模块和lora接收模块工作简图。
具体实施方式
16.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，并做出进一步的说明。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.本实施例的基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统包括温度a/d采样单元、嵌入式mcu单元、lora无线发送装置、lora无线接收装置、微型网关单元、数据监测平台和供电电源；嵌入式mcu单元读取温度a/d采样单元采集到的数据值运算处理后将温度数据通过lora无线发送装置；lora无线发送装置和lora无线接收装置可以进行无线数据双向交互；lora无线接收装置与微型网关单元物理连接；微型网关通过无线网络方式将数据传输到数据监测平台单元。
18.本实施例的基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统包括温度传感器、嵌入式mcu单元、lora无线发送装置、lora无线接收装置、lora网关、数据监测平台和供电电源；供电电源可为温度传感器、嵌入式mcu单元、lora无线发送装置、lora无线接收装置、lora网关提供符合需求的电源；温度传感器用以将测量环境温度转化为温度模拟电压值；嵌入式mcu单元将a/d采样及运算处理后，得到实时温度值，而且嵌入式mcu单元控制lora无线发送模块单元将实时温度信息发送至lora无线接收装置；lora无线接收装置将接收到的温度信息传给lora网关，lora网关接收到温度信息后，通过无线网络方式将温度信息至数据监测平台单元显示。
19.优选的，lora无线发送装置和lora无线接收装置均至少有四个数据处理单元，其中lora无线发送装置中的四个数据处理单元分别是物理层调制单元、数模转换单元、锁相环和功率放大单元；lora无线接收装置中的四个数据处理单元分别是低噪声放大单元、混频单元、模数转换单元和物理层解调单元。
20.优选的，lora无线接收装置在得到数据前需要对接收信号电路和后续电路进行阻抗匹配和滤波。阻抗匹配是通过实现电磁波信号的无反射传输，实现最大化功率利用，同时还能避免出现电力能量干扰、反射等问题。
21.优选的，本系统中的服务器(数据监测平台)可以与多个lora网关相连(为图1中服务器和一个lora网关无线连接的扩展连接方式)。每个lora网关下又同时可以连接多个lora无线发送装置，即可对应多个站点。服务器通过4g和lora网关共同建立的网络可以查看到更多的站点的温度信息。
22.通过以上设计，所有站点的温度信息集中在少量服务器上，可以更加方便地管理和统计，节省了人力成本，使得温度读取更加智能化，提高了工作效率。
23.优选的是，本实施例的基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统在站点
温度超过上限值后，可以统一在监测屏幕中显示出来，方便查看和及时响应。
24.实施例1
25.如图1所示，一种基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统包括lora无线接收装置、lora网关、服务器以及至少有一个温度传感器、一个嵌入式mcu单元，一个lora无线发送装置。温度传感器连接着嵌入式mcu单元，嵌入式mcu单元包括串口输出单元、数据存储单元、电源模块单元和显示单元，嵌入式mcu单元控制着lora无线发送装置。lora无线发送装置可以将数据转化为lora信号然后发出，lora无线发送装置和lora无线接收装置通过无线远程传输lora信号，lora无线接收装置连接着lora网关，lora网关一端连接lora无线接收装置，另一端连接4g天线，lora网关与服务器之间通信通过无线4g的方式进行，监控平台通过网络连接服务器。
26.如图2所示，lora无线发送装置在数据传入后，需要经过物理层调制单元、数模转换单元、锁相环和功率放大单元的处理后，再通过天线以电磁波的形式发送出去。lora无线接收装置经过阻抗匹配与滤波的处理后接收到需要的lora信号，接着通过低噪声放大、混频、模数转换、物理层解调四个步骤后得到lora信号中包含的温度数据。
27.利用本实施例的基于lora无线数据传输技术的温度传感器监测系统进行温度检测的过程如下：
28.温度传感器将周围环境的温度转化为相应的模拟电压值，输出到嵌入式mcu单元，嵌入式mcu单元将模拟电压值先采样，再通过相应的换算，转化为实际温度值，随后定期控制lora无线发送装置将实际温度值数据通过转化为lora信号的方式发出，位于远处的lora无线接收装置检测到有lora信号传输过来，接收lora信号并解调，接着将解调好的数据发给lora网关，lora网关将不同lora无线发送装置发来的数据依次发给服务器。服务器接收到lora网关发来的数据帧后，提取其中的有效数据进行显示，监控屏幕连接服务器即可查看到数据内容。