一种基于Lora的水管家系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于Lora的水管家系统，其包括服务器、网关、水管的监控子系统及自动报警模块；所述网关包括控制单元、Lora通信模块、电源模块、有线或无线网络模块；所述水管的子监控系统包括中央处理器、供电模块、在服务器注册有ID号并分别控制用户水龙头开关和用户总水阀的Lora开关模块、设在用户管段的水位探测单元、分别设在用户管段总管和用户管段每个水龙头前端的水量计量单元、本地控制单元和设置在每个水龙头附近的红外侦测模块；所述水管的子监控系统经过网关与服务器通信，所述服务器通过网络与自动报警模块连接。采用本发明专利技术的技术方案，实现了智能水管管理，避免了不必要的水资源浪费，同时提高了维修效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Lora的水管家系统
本专利技术属于节能减排
，尤其涉及一种基于Lora的水管家系统。
技术介绍
目前，我国的家庭水管的设计都是采用的传统设计，一般都是采用简单的机械式的水龙头设计。然而用户多因忘记关掉水龙头，造成水源浪费。尤其是在停水期间，开了水龙头忘记关了；在恢复用水期间，没有提醒，也无法及时关水龙头；特别是在水管爆裂的情况下，现有的水管设计未带有报警装置。有些地方已有三表检测系统，但是仍然无法满足人为和意外性的用水浪费。所以，当前传统式水管系统的缺陷主要包括：（1）不能智能地监控用水的情况，在水管爆裂或人为忘记关水期间无法智能关闭水管，造成浪费；（2）在盛水期间，无法检测目标水位是否达到，导致持续性盛水溢出，又造成一定浪费；（3）无法监测各用户的实时用水情况；（4）无法定位非正常用水的管道情况。由于这些缺陷，往往造成用水浪费。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术公开了一种基于Lora的水管家系统，能够实现在极大的程度上避免了不必要的水资源浪费，同时提高了用户的用水意识及极大地提高了维修效率。对此，本专利技术采用的技术方案为：一种基于Lora的水管家系统，其包括服务器、网关、水管的监控子系统及自动报警模块；所述网关包括控制单元、Lora通信模块、电源模块、有线或无线网络模块；Lora通信模块、电源模块、网络模块分别与控制单元连接；所述水管的子监控系统包括中央处理器、供电模块、在服务器注册有ID号并分别控制用户水龙头开关和用户总水阀的Lora开关模块、设在用户管段的水位探测单元、分别设在用户管段总管和用户管段每个水龙头前端的水量计量单元、与水龙头或阀门连接的本地控制单元和设置在每个水龙头附近的红外侦测模块；所述供电模块、Lora开关模块、设置在水龙头对应的水槽的水位探测单元、水量计量单元、本地控制单元和红外侦测模块分别与中央处理器连接；所述水管的子监控系统经过网关与服务器通信，所述服务器通过网络与自动报警模块连接。其中，水管的子监控系统的中央处理器通过Lora开关模块与网关通过Lora网络进行通信。所述本地控制单元优选为开关控制模块，其根据中央处理器的指示进行水龙头或阀门的开关控制。其中，所述水管的子监控系统还包括外围设备接口，中央处理器可以是8位MCU、16位的MCU、32的MCU、DSP、FPGA或多核处理器，供电模块可以是交流转直流电路或电池供电。外围设备接口可以是ISP、UART、I２C、GPIO、USB、HDMI、VGA、TypeC接口等。作为本专利技术的进一步改进，所述水管的子监控系统包括设置在总水管段的总管段水量计量单元、控制总水管段开关的总管Lora开关模块，所述总管段水量计量单元、总管Lora开关模块分别与中央处理器连接。作为本专利技术的进一步改进，所述基于Lora的水管家系统包括智能终端，所述服务器通过网络与智能终端通信，发送状态信息或将异常信息通知用户，如遇异常情况，用户可以及时了解，快速组织相关人员进行维修。作为本专利技术的进一步改进，所述水位探测单元包括超声波水位探测单元和外围电路。作为本专利技术的进一步改进，所述Lora开关模块通过控制电机控制水龙头开关或用户总水阀。作为本专利技术的进一步改进，所述网络模块为以太网模块、GSM/GPRS模块、3G/4G/5G模块或WIFI模块中的至少一种。作为本专利技术的进一步改进，所述基于Lora的水管家系统采用以下步骤进行总水管控制：步骤S101，总管段水量计量单元计量总管道的水量是否在持续增加，如果为是，则进入下一步；如果为否，则无异常漏水，水管状态良好；步骤S102，设在用户管段的水量计量单元计量用户管段的水量是否在持续增加，如果为否，服务器发送信息给自动报警模块进行报警，同时中央处理器启动总管Lora开关模块，关闭总管开关；如果为是，则根据通讯协议，根据反馈的用户的Lora开关模块的ID确定用户。作为本专利技术的进一步改进，所述基于Lora的水管家系统采用以下步骤进行用户甲的水管管段的控制：步骤S201，通过用户甲的水量计量单元计量用户甲的每一个水龙头是否有水量增加，如果为否，则用户甲水管爆裂，水管的子监控系统的中央处理器经过网关与服务器通信，服务器发送信息给自动报警模块进行报警，同时中央处理器启动总管Lora开关模块，关闭用户总水阀；如果为是，则进入下一步；步骤S202，如果监测到水龙头A有水量增加，则通过水龙头A附近的红外侦测模块侦测是否有人，如有人，则继续侦测；如果没有人，则该水龙头A对应的水槽的水位探测单元监测水位变化，如果水位已满或无效接水，则水管的子监控系统的中央处理器控制该水龙头A的Lora开关模块，关闭该水龙头A。采用此技术方案，基于当前水管系统的设计的基础上，在总水管上装一个水量计量器，同时装有基于lora技术的开关单元及自动报警模块，用户总管道上都装有和总水管相同的装置，而在每个用户的每个水龙头端都装有红外探测单元、超声波水位探测模块、流量计以及lora开关单元及自动报警提示模块。所述基于Lora的水管家系统步骤S202中，如果监测到水龙头A有水量增加，中央处理器监测该水龙头A的水量计量单元，判断其是否正常工作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：采用本专利技术的技术方案，基于当前水管系统的设计的基础上，在总水管上装一个水量计量器，同时装有基于lora技术的开关单元及自动报警模块，用户总管道上都装有和总水管相同的装置，而在每个用户的每个水龙头端都装有红外探测单元、超声波水位探测模块、流量计以及lora开关单元及自动报警提示模块，从而实现了智能水管管理，能够在极大的程度上避免了不必要的水资源浪费，同时提高了用户的用水意识及极大地提高了维修效率。附图说明图1是本专利技术一种基于Lora的水管家系统的总体示意图。图2是本专利技术的水管的子监控系统的模块框图。图3是本专利技术的网关的模块框图。图4是本专利技术一种基于Lora的水管家系统的结构示意图。图5是本专利技术一种基于Lora的水管家系统的总工作流程图。图6是本专利技术一种基于Lora的水管家系统的用户管段控制的工作流程图。具体实施方式下面对本专利技术的较优的实施例作进一步的详细说明。如图1~图4所示，一种基于Lora的水管家系统，其包括服务器、网关、水管的监控子系统及自动报警模块；所述网关包括控制单元、Lora通信模块、电源模块、有线或无线网络模块和外围设备接口；Lora通信模块、电源模块、网络模块、外围设备接口分别与控制单元连接；所述水管的子监控系统包括中央处理器、供电模块、在服务器注册有ID号并分别控制用户水龙头开关和用户总水阀的Lora开关模块、设在用户管段的水位探测单元、分别设在用户管段总管和用户管段每个水龙头前端的水量计量单元、设置在总水管段的总管段水量计量单元、控制总水管段开关的总管Lora开关模块、与水龙头或阀门连接的本地控制单元和设置在每个水龙头附近的红外侦测模块；所述供电模块、Lora开关模块、总管Lora开关模块、设置在水龙头对应的水槽的水位探测单元、水量计量单元、总管段水量计量单元、本地控制单元和红外侦测模块分别与中央处理器连接；所述水管的子监控系统经过网关与服务器通信，所述服务器通过网络与自动报警模块连接。其中，水管的子监控系统的中央处理器通过Lora开关模块与网关通过Lor本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Lora的水管家系统，其特征在于：其包括服务器、网关、水管的监控子系统及自动报警模块；所述网关包括控制单元、Lora通信模块、电源模块、有线或无线网络模块；Lora通信模块、电源模块、网络模块分别与控制单元连接；所述水管的子监控系统包括中央处理器、供电模块、在服务器注册有ID号并分别控制用户水龙头开关和用户总水阀的Lora开关模块、设在用户管段的水位探测单元、分别设在用户管段总管和用户管段每个水龙头前端的水量计量单元、与水龙头或阀门连接的本地控制单元和设置在每个水龙头附近的红外侦测模块；所述供电模块、Lora开关模块、设置在水龙头对应的水槽的水位探测单元、水量计量单元、本地控制单元和红外侦测模块分别与中央处理器连接；所述水管的子监控系统经过网关与服务器通信，所述服务器通过网络与自动报警模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于Lora的水管家系统，其特征在于：其包括服务器、网关、水管的监控子系统及自动报警模块；所述网关包括控制单元、Lora通信模块、电源模块、有线或无线网络模块；Lora通信模块、电源模块、网络模块分别与控制单元连接；所述水管的子监控系统包括中央处理器、供电模块、在服务器注册有ID号并分别控制用户水龙头开关和用户总水阀的Lora开关模块、设在用户管段的水位探测单元、分别设在用户管段总管和用户管段每个水龙头前端的水量计量单元、与水龙头或阀门连接的本地控制单元和设置在每个水龙头附近的红外侦测模块；所述供电模块、Lora开关模块、设置在水龙头对应的水槽的水位探测单元、水量计量单元、本地控制单元和红外侦测模块分别与中央处理器连接；所述水管的子监控系统经过网关与服务器通信，所述服务器通过网络与自动报警模块连接。2.根据权利要求1所述的基于Lora的水管家系统，其特征在于：所述水管的子监控系统包括设置在总水管段的总管段水量计量单元、控制总水管段开关的总管Lora开关模块，所述总管段水量计量单元、总管Lora开关模块分别与中央处理器连接。3.根据权利要求1所述的基于Lora的水管家系统，其特征在于：其包括智能终端，所述服务器通过网络与智能终端连接。4.根据权利要求1所述的基于Lora的水管家系统，其特征在于：所述水位探测单元包括超声波水位探测单元和外围电路；所述Lora开关模块通过控制电机控制水龙头开关或用户总水阀。5.根据权利要求1所述的基于Lora的水管家系统，其特征在于：所述网络模块为以太网...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓霞，钟景维，张治宇，石庆，刘立明，俞浩，孙玉林，
申请(专利权)人：深圳市亿兆互联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44