一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统，所述智能水控管理系统包括远程服务器、LoRA中继器和若干LoRA水控机，若干所述LoRA水控机分别通过所述LoRA中继器与所述远程服务器通信连接，所述LoRA水控机包括水控控制单元、LoRA通信单元和水控执行单元，所述LoRA通信单元和水控执行单元分别与所述水控执行单元连接，所述LoRA通信单元通过所述LoRA中继器与所述远程服务器。本实用新型专利技术的用水管理系统能快速对用水数据进行快速采集和计量，从而对用水控终端进行实时监控，避免偷水行为的产生，并将采集的数据实时上传至远程的服务器端，管理系统的组网操作方便。

An intelligent water management system based on LoRA spread spectrum network

The utility model discloses an intelligent water control management system based on LoRA spread spectrum network. The intelligent water control management system includes a remote server, a LoRA repeater and a number of LoRA water control machines. Some of the LoRA water control machines are connected by the LoRA repeater to the remote service device, and the LoRA water control machine package. A water control control unit, a LoRA communication unit and a water control execution unit are connected to the water control execution unit respectively by the LoRA communication unit and the water control unit, and the LoRA communication unit is through the LoRA repeater and the remote server. The water management system of the utility model can quickly collect and measure the water data, monitor the water control terminal in real time, avoid the production of water stealing, and upload the collected data to the remote server, and the management of the management system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统
本技术属于供水控制
，尤其涉及一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统。
技术介绍
LoRa是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络，LoRa通信技术在各个领域都得到了广泛应用。现有的水控系统多采用不通信的方式运行，在学校学生用水管理领域应用里，往往会遇到严重的偷水行为，为了对这种行为进行监管，就要将水控终端接入实时通信网络，对水控终端进行实时监控，避免偷水行为的产生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统，本技术的智能水控管理系统能对用水控终端进行实时监控，避免偷水行为的产生，而且组网方式更简捷，抗干扰能力更强，本技术采用以下技术效果：根据本发技术的一个方面，提供了一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统，所述智能水控管理系统包括远程服务器、LoRA中继器和若干LoRA水控机，若干所述LoRA水控机分别通过所述LoRA中继器与所述远程服务器通信连接，所述LoRA水控机包括水控控制单元、LoRA通信单元和水控执行单元，所述LoRA通信单元和水控执行单元分别与所述水控执行单元连接，所述LoRA通信单元通过所述LoRA中继器与所述远程服务器。优选的，所述水控控制单元包括MCU控制单元、射频读写器、射频读写天线，所述射频读写天线通过射频读写器与所述MCU控制单元通信连接，所述水控执行单元包括电磁阀、电磁驱动电路和流量检测传感器，所述电磁阀通过电磁驱动电路与所述MCU控制单元电气连接，该流量检测传感器与所述MCU控制单元电气连接。上述方案进一步优选的，所述LoRA通信单元包括无线扩频通信模块和扩频通信天线，在所述LoRA中继器内有接收天线和LoRA网关，所述扩频通信天线通过无线扩频通信模块与所述MCU控制单元通信连接，所述扩频通信天线与所述LoRA中继器内设置的接收天进行无线通信连接，所述LoRA中继器内设置的LoRA网关与所述远程服务器通信连接。上述方案进一步优选的，在所述LoRA中继器内还设置有4G通信单元、wifi通信单元、TCP/IP通信单元、RS458通信单元、RS232通信单元和通信控制单元，所述通信控制单元分别通过LoRA网关、4G通信单元、wifi通信单元、TCP/IP通信单元、RS485通信单元、RS232通信单元与所述远程服务器通信连接。上述方案进一步优选的，所述MCU控制单元通过SPI接口及GPIO接口与所述无线扩频通信模块进行实时通信操作。上述方案进一步优选的，所述水控控制单元还包括数据存储器和LCD显示器，所述数据存储器和LCD显示器分别与所述MCU控制单元连接。综上所述，由于本技术采用了上述技术方案，本技术具有以下技术效果：(1)、本技术采用基于LoRA技术的用水控制终端，它的MCU通过SPI接口及几个GPIO对LoRA通信单元进行操作，并采用通过LoRA通信协义接入进行实时通信，组网方式更简捷，抗干扰能力更强。(2)、本适用新型的用水管理系统能快速对用水数据进行快速采集和计量，从而对用水控终端进行实时监控，避免偷水行为的产生，并将采集的数据实时上传至远程的服务器端，管理系统的组网操作方便，不需要要大量的布线，有效节省操作员的劳动力，降低了劳动强度。附图说明图1是本技术一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统的原理示意图；图2是本实用的LoRA水控机的电路原理图框图；图3是本实用的LoRA水控机的电路原理图；附图中，1-LoRA水控机，2-LoRA中继器，3-远程服务器3。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本技术的这些方面。如图1和图2所示，根据本技术的基于一种LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统，所述智能水控管理系统包括远程服务器3、LoRA中继器2和若干LoRA水控机1，若干所述LoRA水控机分别通过所述LoRA中继器2与所述远程服务器3通信连接，所述LoRA水控机1包括水控控制单元、LoRA通信单元和水控执行单元，所述LoRA通信单元和水控执行单元分别与所述水控执行单元连接，所述LoRA通信单元通过所述LoRA中继器2与所述远程服务器3，所述水控控制单元包括MCU控制单元U1、射频读写器U2、射频读写天线ANT，所述射频读写天线ANT通过射频读写器U2与所述MCU控制单元通信连接，所述LoRA通信单元包括无线扩频通信模块U3和扩频通信天线A,所述扩频通信天线通过无线扩频通信模块与所述MCU控制单元通信连接，所述MCU控制单元通过SPI接口及GPIO接口与所述无线扩频通信模块U3进行实时通信操作，具体使用时MCU控制单元通过SPI接口及GPIO接口通过转连接器接口CN1与所述无线扩频通信模块U3，所示MCU控制单元U1采用C8051F340单片机芯片，所述无线扩频通信模块U3采用基于433MHz的SX1278扩频通信芯片，传输距离达3000米以上，抗干扰性强和灵敏度高，所述水控执行单元包括电磁阀、电磁驱动电路和流量检测传感器(未图示)，所述电磁阀通过电磁驱动电路与所述MCU控制单元电气连接，该流量检测传感器与所述MCU控制单元电气连接，所述电磁驱动电路采用ULN2003达林顿驱动电路芯片，所述水控控制单元还包括数据存储器和LCD显示器，所述数据存储器和LCD显示器分别与所述MCU控制单元连接，在所述MCU控制单元上配置数据存储器和LCD显示器用于存储计量数据和显示计量消费数据，在所述MCU控制单元上还配置有数据存储器和LCD显示器；所述电磁阀和流量检测传感器安装在学生宿舍层的输水管上，每个宿舍单元放置一个LoRA水控机1，并对学生的用水量进行实时计量，当学生需要用水时，通过射频读写天线和射频读写器进行刷卡操作并记录卡片中的金额，对学生的消费金额、用水量进行计量和控制，LCD显示器用于显示消费的计量数据，所述数据存储器用于存储用水的计量数据，消费计量数据通过无线扩频通信模块、LoRA中继器2传送到远程服务器端，所述远程服务器放置于各个学校后勤管理操作室，用于管理卡片及查询消费数据。如图2和图3所示，所述射频读写器采用FM1702芯片输出的发送信号及接收信号均经过13.56MHz的EMI滤波读写天线，读写天线则为IC卡提电场能量并与IC卡交互电磁信号，FM1702芯片它与IC卡之间的信息交互遵循ISO14443A协义，FM1702芯片发射的信号会经过EMI滤波后达到天线，从读写天线发射出去，通过电磁场将信号传递给IC卡。与此同时IC卡向射频读写器传递的信号会经由读写天线接收，然后经过EMI电路后抵达FM1702芯片的接收端；学生用户必须将存有用水金额的IC卡放入到射频读写器的读写端口(卡槽)供读写天线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统，其特征在于：所述智能水控管理系统包括远程服务器、LoRA中继器和若干LoRA水控机，若干所述LoRA水控机分别通过所述LoRA中继器与所述远程服务器通信连接，所述LoRA水控机包括水控控制单元、LoRA通信单元和水控执行单元，所述LoRA通信单元和水控执行单元分别与所述水控控制单元连接，所述LoRA通信单元通过所述LoRA中继器与所述远程服务器；所述水控控制单元包括MCU控制单元、射频读写器、射频读写天线，所述射频读写天线通过射频读写器与所述MCU控制单元通信连接，所述水控执行单元包括电磁阀、电磁驱动电路和流量检测传感器，所述电磁阀通过电磁驱动电路与所述MCU控制单元电气连接，该流量检测传感器与所述MCU控制单元电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统，其特征在于：所述智能水控管理系统包括远程服务器、LoRA中继器和若干LoRA水控机，若干所述LoRA水控机分别通过所述LoRA中继器与所述远程服务器通信连接，所述LoRA水控机包括水控控制单元、LoRA通信单元和水控执行单元，所述LoRA通信单元和水控执行单元分别与所述水控控制单元连接，所述LoRA通信单元通过所述LoRA中继器与所述远程服务器；所述水控控制单元包括MCU控制单元、射频读写器、射频读写天线，所述射频读写天线通过射频读写器与所述MCU控制单元通信连接，所述水控执行单元包括电磁阀、电磁驱动电路和流量检测传感器，所述电磁阀通过电磁驱动电路与所述MCU控制单元电气连接，该流量检测传感器与所述MCU控制单元电气连接。2.根据权利要求1所述的一种基于LoRA扩频方式组网的智能水控管理系统，其特征在于：所述LoRA通信单元包括无线扩频通信模块和扩频通信天线，在所述LoRA中继器内有接收天线和LoRA网关，所述扩频通信天线通过无线扩频通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永林，吴子平，华翔，陈静，梁芳玲，李光彬，韦学意，
申请(专利权)人：广西申能达智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45