一种基于LoRa的燃气计量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于燃气计量装置及监控技术领域，尤其一种基于LoRa的燃气计量装置及监控系统。所述燃气计量装置包括电子计数装置、LoRa模块和控制器，本实用新型专利技术采用LoRa模块代替传统的普通WIFI模块进行无线数据传输，与传统的WIFI技术相比，LoRa模块几乎不产生能耗，LoRa模块使用AA电池便可拥有长达20年的待机时间；同时，与WIFI 传输方式相比，LoRa模块主要在全球免费频段运行（即非授权频段），具有信号覆盖距离更大的特点，基于LoRa模块的家用燃气计量装置，在市区范围内可实现5‑15km的传输距离，这意味着在一个街区只需一个连接节点即可实现所有终端设备的连接，这无疑大大降低了燃气公司的组网成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于燃气计量装置及监控
，尤其涉及一种基于LoRa燃气计量装置。
技术介绍
目前的燃气表计量装置大多采用人工计量方式进行抄表，这种抄表方式需要投入大量的人力物力，从而造成抄表成本居高不下；而随着蜂窝网络技术的发展，基于蜂窝网络的无线抄表技术逐渐发展起来，设置有无线传输模块的燃气表可通过用户家中的路由接入蜂窝网或互联网，进而将燃气计量数据直接传送至燃气公司远程服务器，这大大降低了抄表成本；但是大多数的无线传输模块都具有较短的传输距离（如WIFI模块、蓝牙模块等），同时一个中继传输节点可同时连接的终端数量有限（如一般的路由最多可连接255个终端），这就造成面对数以万计的家庭用户需要设置非常多的中继传输节点，从而造成组网成本上升的问题。
技术实现思路
为解决目前的燃气计量表具中无线传输模块传输距离过短，需要设置过多中继传输节点的问题，提供一种既可以与传输距离长，耗能低的基于LoRa技术（LongRange，简称LoRa）的燃气计量装置。为实现以上专利技术目的，本技术提供一种基于LoRa的燃气计量装置，所述燃气计量装置包括电子计数装置、LoRa模块、LoRa电源模块和控制器，所述电子计数装置、LORA模块同时与所述控制器连接；所述电子计数装置用于将燃气表的计量数据转换为电子数据并传输至所述控制器；所述LORA模块用于将所述电子数据通过无线方式传输至远程服务器；LoRa电源模块用于为LoRa模块供电。LoRa模块是基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术（LongRange，简称LoRa）的芯片。其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm，与传统的sub-GHz芯片相比，LoRa无线传输方式的最高接收灵敏度改善了20db以上，这确保了网络连接可靠性；它使用线性调频扩频调制技术，即保持了像FSK（频移键控）调制相同的低功耗特性，又明显地增加了通信距离，同时提高了网络效率并消除了干扰，即不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰，因此在此基础上研发的集中器/网关（Concentrator/Gateway）能够并行接收并处理多个节点的数据，大大扩展了系统容量；LoRa模块高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里（与环境有关，在较密集市区传输距离可达2公里）。其接收电流仅10mA，睡眠电流200nA，这大大延迟了电池的使用寿命，一般认为，单独为LoRa模块供电采用普通AA电池，理论可使用20年以上。进一步的，所述燃气计量装置还包括：连接至所述控制器的压力传感器、温度传感器、震动传感器、预付费阀控模块、人机交互模块及声光报警模块；所述压力传感器用于感测燃气压力信息，并将其传输至控制器；所述温度传感器用于感测温度信息，并将其传输至控制器；所述震动传感器用于感测燃气表的震动信息，并将其传输至控制器；所述LORA模块还用于将所述燃气压力信息、温度信息、震动信息传输至远程服务器；所述预付费模块用于接收用户的预付费信息，并根据该预付费信息打开或关闭燃气表阀门；所述声光报警模块用于在燃气表出现异常时发出声光报警信息；所述人机交互模块与控制器连接，用于显示用户燃气的使用量。进一步的，所述LoRa电源模块为电池；所述电池为普通电池或充电电池。一些实施例中，所述燃气计量装置中包含无尾充电模块，其用于为充电电池进行无尾充电。进一步的，所述LoRa模块包括LoRa射频芯片及天线；所述LoRa射频芯片与所述控制器连接，用于自所述控制器接收数据，并将所述数据转换成电磁波；所述天线与所述LoRa射频芯片连接，用于将电磁波发送给其他具有LoRa功能的无线通信模块。优选的，所述LoRa射频芯片为芯片SX127x。具体的，申请人已经研制成功采用芯片SX1278的LoRa模块并内部命名为RF1278通信模块。进一步的，所述电子计数装置为光电直读装置或脉冲计数装置。进一步的，所述脉冲计数装置包括，压电模块，用于在受到压力时产生电流脉冲；转轮，所述转轮的圆周上包含至少一个凸起部，所述转轮垂直设置在压电模块一侧，转轮旋转时，所述凸起部与所述压电模块发生挤压，同时，转轮圆周上凸起部以外的部分在旋转时不与所述压电模块接触。优选的，所述压电模块为压电薄膜。一些实施例中，所述转轮圆周上的凸起部为一个，所述凸起部占转轮圆周的弧度为15度～90度；此时，当转轮圆周的凸起部挤压所述压电模块时，感受到受压而持续产生电流脉冲，但是由于凸起部仅为一个，因此转轮每旋转一周，所述压电模块仅产生一次电流脉冲。另外一些实施例中，所述转轮圆周上的凸起部为十个，所述十个凸起部为均匀分布，且每个所述凸起部占转轮圆周的弧度为大于0度，小于或等于10度。此时，每当有凸起部挤压所述压电模块，则所述压电模块产生一次电流脉冲，因此转轮每旋转一周，所述压电可产生10次脉冲，由此对应10位读数。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术采用LoRa模块代替传统的普通WIFI模块进行无线数据传输，与传统的WIFI技术相比，LoRa模块几乎不产生能耗，LoRa模块使用AA电池便可拥有长达20年的待机时间；同时，与WIFI传输方式相比，LoRa模块主要在全球免费频段运行（即非授权频段），具有信号覆盖距离更大的特点，基于LoRa模块的家用燃气计量装置，在市区范围内可实现5-15km的传输距离，这意味着在一个街区只需一个连接节点即可实现所有终端设备的连接，这无疑大大降低了燃气公司的组网成本。另外，鉴于目前物联网发展趋势，在燃气计量领域，不管采用何种通信方式将燃气计量表具的计量信息发送至远程服务端均有实际应用意义，而不管是NB-lOT无线通信方式、LoRa通信方式、Sub1G通信方式还是蓝牙4.2通信方式，都具有其独特应用优点，在实际产品应用中，采用不同通信方式的燃气表计量产品会随着相应通信技术技术本身的发展以及与各通信技术对应的芯片产品的发展(如成本，技术成熟度)而拥有不同的市场前景，因此不应简单的将NB-lOT无线通信方式、LoRa通信方式、Sub1G通信方式还是蓝牙4.2通信方式上位为无线通信技术而认为其是无线通信领域惯用手段的直接置换，而应充分认识到各种无线通信技术由于各自原理的不同、特点不同（如入网节点数量、耗能情况、传输距离、技术成熟度）给燃气计量表具带来的收益并不相同。同时，在一些实施例中，本技术提供的计量表具采用基于压电的脉冲电子计数装置；通过设置压电模块及在转轮圆周上设置凸起部，让凸起部与压电模块挤压产生电流脉冲实现计数，整个计量装置中不涉及任何磁体，同时，转轮及压电模块本身不需供电，在节能的同时极大的提高了装置的抗干扰能力。附图说明图1是一种基于LoRa的燃气计量装置结构框图。图2是实施例中LoRa模块结构框图。图3是本技术中电子计数装置的一个具体实施例的结构示意图。图4是本技术中电子计数装置的另一个具体实施例的结构示意图。附图标记：1-电子计数装置，11-转轮，111-凸起部，12-压电模块，2-控制器，3-声光报警模块，4-预付费模块，5-LoRa模块，51-天线，52-LoRa射频芯片，6-人机交互模块，7-温度传感器，8-压力传感器，9-震动传感器。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LoRa的燃气计量装置，其特征在于，所述燃气计量装置包括电子计数装置、LoRa模块、LoRa电源模块和控制器，所述电子计数装置、LORA模块同时与所述控制器连接；所述电子计数装置用于将燃气表的计量数据转换为电子数据并传输至所述控制器；所述LORA模块用于将所述电子数据通过无线方式传输至远程服务器；LoRa电源模块用于为LoRa模块供电；所述LoRa模块包括LoRa射频芯片及天线；所述LoRa射频芯片与所述控制器连接，用于自所述控制器接收数据，并将所述数据转换成电磁波；所述天线与所述LoRa射频芯片连接，用于将电磁波发送给其他具有LoRa功能的无线通信模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa的燃气计量装置，其特征在于，所述燃气计量装置包括电子计数装置、LoRa模块、LoRa电源模块和控制器，所述电子计数装置、LORA模块同时与所述控制器连接；所述电子计数装置用于将燃气表的计量数据转换为电子数据并传输至所述控制器；所述LORA模块用于将所述电子数据通过无线方式传输至远程服务器；LoRa电源模块用于为LoRa模块供电；所述LoRa模块包括LoRa射频芯片及天线；所述LoRa射频芯片与所述控制器连接，用于自所述控制器接收数据，并将所述数据转换成电磁波；所述天线与所述LoRa射频芯片连接，用于将电磁波发送给其他具有LoRa功能的无线通信模块。2.如权利要求1所述的燃气计量装置，其特征在于，所述燃气计量装置还包括：连接至所述控制器的压力传感器、温度传感器、震动传感器、预付费阀控模块、人机交互模块及声光报警模块；所述压力传感器用于感测燃气压力信息，并将其传输至控制器；所述温度传感器用于感测温度信息，并将其传输至控制器；所述震动传感器用于感测燃气表的震动信息，并将其传输至控制器；所述LORA模块还用于将所述燃气压力信息、温度信息、震动信息传输至远程服务器；所述预付费模块用于接收用户的预付费信息，并根据该预付费信息打开或关闭燃气表阀门；所述声光报警模块用于在燃气表...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勋，
申请(专利权)人：成都千嘉科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51