一种基于LoRa的无线抄表系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于LoRa无线的无线抄表系统，属于抄表系统领域，包括：后台服务端；集中器，连接后台服务端；至少一个采集器，分别连集中器和至少一个第一电表；集中器作为网关，采集器和第二电表作为节点，构成LoRa星型网络，且集中器和采集器之间以及集中器和第二电表之间通过通信避让机制使采集信息和电表信息通过不同的信道进行传递。本发明专利技术的有益效果：基于LoRa无线通信技术，以集中器作为网关，以采集器和第二电表作为节点组成LoRa星型网络，具有通信距离远、抗干扰能力强、功耗低组网快等有点，能够健全节点管理，保证系统长期运行不出错；通过通信避让机制，实现合理的信道冲突避让机制，保证了无线信道不冲突，保证数据传输的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa的无线抄表系统
本专利技术涉及抄表系统
，尤其涉及一种基于LoRa的无线抄表系统。
技术介绍
目前的无线抄表单元多是采用2.4G和3G/4G无线通信技术，2.4G通信技术多是基于MESH拓扑结构，需要通过多级中继才能保证数据稳定有效的传输，同时MESH拓扑结构也就注定了目前的无线抄表单元结构复杂、功耗高。现有的无线抄表单元还未使用LoRa无线通信技术。在申请号为201510612690.0的专利基于Zigbee与GPRS的远程无线抄表系统中，采用zigbee无线通信完成楼栋内的电表数据采集，通过zigbee无线技术，采用mesh拓扑结构，完成对楼栋内的所有电表进行实时采集与定时采集。现有的无线抄表技术多采用2.4G的wifi、zigbee和3G/4G无线技术。对于前者2.4G，该无线通信方式传输距离较近，且抗干扰能力弱，被多层墙体阻挡后，距离更是大打折扣，因此在楼栋内需要采用多级中继方式才可以保证全楼层覆盖，而多级中继构成的mesh结构也就带来了结构复杂，功耗高等问题，同时多级中继还直接导致数据传输时间成倍增长，实时性降低；对于后者3G/4G，该无线技术，虽能基本覆盖楼栋的地面部分，但是对于地下室等则不能很好的保证，同时其每月月租在长期看来也将带来巨大的成本；另外现有的抄表系统无法实现合理的信道冲突避让机制，无法保证数据传输的稳定。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种基于LoRa无线技术的抄表模块。本专利技术采用如下技术方案：一种基于LoRa无线的无线抄表系统，所述无线抄表系统包括：多个电表，所述多个电表包括至少一个第一电表和至少一个第二电表，每个所述电表分别用于根据采集命令采集并上传电表信息；后台服务端，所述后台服务端用于输出所述采集命令和接收所述电表信息；集中器，所述集中器用于接收所述后台服务端发送的所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述后台服务端；至少一个采集器，每个所述采集器分别连接所述集中器，每个所述第一电表分别连接一唯一的所述采集器，每个所述采集器分别用于接收所述集中器发送的所述采集命令并根据所述采集命令控制相应的所述第一电表采集所述电表信息，并将所述电表信息发送至所述集中器；每个所述第二电表分别连接所述集中器，每个所述第二电表分别用于接收所述集中器发送的所述采集命令并根据所述采集命令采集所述电表信息，并将所述电表信息发送至所述集中器；所述集中器作为网关，所述采集器和所述第二电表作为节点，构成LoRa星型网络，且所述集中器和所述采集器之间以及所述集中器和所述第二电表之间通过通信避让机制使所述采集信息和所述电表信息通过不同的信道进行传递。优选的，所述集中器包括：集中器本体，所述集中器本体用于接收所述后台控制端发送的所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述后台控制端；集中器通信模块，所述集中器通信模块有线连接所述集中器本体，所述集中器通信模块用于接收所述集中器本体输出所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述集中器本体，以及用于构成所述LoRa星型网络。优选的，所述采集器包括：采集器通信模块，所述采集器通信模块用于接收所述集中器通信模块发送的所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述集中器通信模块，以及用于构成所述LoRa星型网络；采集器本体，所述采集器本体有线连接所述采集器通信模块和所述第一电表，所述采集器本体用于接收所述采集命令并根据所述采集命令控制相应的所述第一电表采集所述电表信息，以及用于接收所述电表信息并发送至所述采集器通信模块。优选的，所述采集器本体和所述第一电表之间通过RS485总线连接。优选的，所述第二电表包括：第二电表通信模块，所述第二电表通信模块用于接收所述集中器通信模块发送的所述采集命令并控制相应的所述第二电表采集所述电表信息，以及用于接收所述电表信息并发送至所述集中器通信模块，以及用于构成所述LoRa星型网络；第二电表本体，所述第二电表本体有线连接所述第二电表通信模块，所述第二电表本体用于接收所述采集命令并根据所述采集命令采集所述电表信息，以及用于将所述电表信息并发送至所述第二电表通信模块。优选的，所述第二电表通信模块和所述第二电表本体之间有线连接。优选的，所述采集器通信模块具有发送模式和接收模块两种模块；所述采集器通信模块在有数据发送的情况下处于接收模式；所述采集器通信模块在无数据发送的情况下处于接收模式。优选的，所述采集器通信模块于开机上电后，先读取预置的EEPROM配置参数并完成初始化，随后向所述集中器通信模块发送入网请求帧并在接收到所述集中器通信模块发送的入网确认帧后完成入网操作，且在未接收到所述入网确认帧时输出故障信息。优选的，所述采集器通信模块判断接收到数据的来源是所述集中器通信模块还是所述第二电表，并在判断结果是集中器通信模块时依次判断接收到的数据是否符合LoRa通信协议以及接收到的数据中的地址是否为自身，并在判断结果都为是时根据接收到的数据进行相应的操作，并在判断结果为否时丢弃接收到的数据。本专利技术的有益效果：本专利技术的无线抄表系统基于LoRa无线通信技术，以集中器作为网关，以采集器和第二电表作为节点组成LoRa星型网络，具有通信距离远、抗干扰能力强、功耗低、组网快等有点，能够健全节点管理，保证系统长期运行不出错；通过通信避让机制，实现合理的信道冲突避让机制，保证了无线信道不冲突，保证数据传输的稳定。附图说明图1为本专利技术的一种优选实施例中，基于LoRa无线的无线抄表系统的功能模块示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明：如图1所示，一种基于LoRa无线的无线抄表系统，上述无线抄表系统包括：多个电表，上述多个电表包括至少一个第一电表8和至少一个第二电表，每个上述电表分别用于根据采集命令采集并上传电表信息；后台服务端1，上述后台服务端1用于输出上述采集命令和接收上述电表信息；集中器，上述集中器用于接收上述后台服务端1发送的上述采集命令并输出，以及用于接收上述电表信息并发送至上述后台服务端1；至少一个采集器，每个上述采集器分别连接上述集中器，每个上述第一电表8分别连接一唯一的上述采集器，每个上述采集器分别用于接收上述集中器发送的上述采集命令并根据上述采集命令控制相应的上述第一电表8采集上述电表信息，并将上述电表信息发送至上述集中器；每个上述第二电表分别连接上述集中器，每个上述第二电表分别用于接收上述集中器发送的上述采集命令并根据上述采集命令采集上述电表信息，并将上述电表信息发送至上述集中器；上述集中器作为网关，上述采集器和上述第二电表作为节点，构成LoRa星型网络，且上述集中器和上述采集器之间以及上述集中器和上述第二电表之间通过通信避让机制使上述采集信息和上述电表信息通过不同的信道进行传递。在本实施例中，基于LoRa无线通信技术，以集中器作为网关，以采集器和第二电表作为节点组成LoRa星型网络，具有通信距离远、抗干扰能力强、功耗低组网快等有点，能够健全节点管理，保证系统长期运行不出错；通过通信避让机制，实现合理的信道冲突避让机制，设计完善合理的通信协议，保证集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LoRa无线的无线抄表系统，其特征在于，所述无线抄表系统包括：多个电表，所述多个电表包括至少一个第一电表和至少一个第二电表，每个所述电表分别用于根据采集命令采集并上传电表信息；后台服务端，所述后台服务端用于输出所述采集命令和接收所述电表信息；集中器，所述集中器用于接收所述后台服务端发送的所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述后台服务端；至少一个采集器，每个所述采集器分别连接所述集中器，每个所述第一电表分别连接一唯一的所述采集器，每个所述采集器分别用于接收所述集中器发送的所述采集命令并根据所述采集命令控制相应的所述第一电表采集所述电表信息，并将所述电表信息发送至所述集中器；每个所述第二电表分别连接所述集中器，每个所述第二电表分别用于接收所述集中器发送的所述采集命令并根据所述采集命令采集所述电表信息，并将所述电表信息发送至所述集中器；所述集中器作为网关，所述采集器和所述第二电表作为节点，构成LoRa星型网络，且所述集中器和所述采集器之间以及所述集中器和所述第二电表之间通过通信避让机制使所述采集信息和所述电表信息通过不同的信道进行传递。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa无线的无线抄表系统，其特征在于，所述无线抄表系统包括：多个电表，所述多个电表包括至少一个第一电表和至少一个第二电表，每个所述电表分别用于根据采集命令采集并上传电表信息；后台服务端，所述后台服务端用于输出所述采集命令和接收所述电表信息；集中器，所述集中器用于接收所述后台服务端发送的所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述后台服务端；至少一个采集器，每个所述采集器分别连接所述集中器，每个所述第一电表分别连接一唯一的所述采集器，每个所述采集器分别用于接收所述集中器发送的所述采集命令并根据所述采集命令控制相应的所述第一电表采集所述电表信息，并将所述电表信息发送至所述集中器；每个所述第二电表分别连接所述集中器，每个所述第二电表分别用于接收所述集中器发送的所述采集命令并根据所述采集命令采集所述电表信息，并将所述电表信息发送至所述集中器；所述集中器作为网关，所述采集器和所述第二电表作为节点，构成LoRa星型网络，且所述集中器和所述采集器之间以及所述集中器和所述第二电表之间通过通信避让机制使所述采集信息和所述电表信息通过不同的信道进行传递。2.根据权利要求1所述的无线抄表系统，其特征在于，所述集中器包括：集中器本体，所述集中器本体用于接收所述后台控制端发送的所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述后台控制端；集中器通信模块，所述集中器通信模块有线连接所述集中器本体，所述集中器通信模块用于接收所述集中器本体输出所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述集中器本体，以及用于构成所述LoRa星型网络。3.根据权利要求2所述的无线抄表系统，其特征在于，所述采集器包括：采集器通信模块，所述采集器通信模块用于接收所述集中器通信模块发送的所述采集命令并输出，以及用于接收所述电表信息并发送至所述集中器通信模块，以及用于构成所述LoRa星型网络；采集器本体，所述采集器本体有线连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷春田，吴伟城，肖潇，蒋叶娣，王波，欧启琛，
申请(专利权)人：上海宏力达信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31