一种基于LoRA扩频方式组网的智能供水控制系统技术方案

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供水控制系统，所述智能供水控制系统包括若干个储水箱、至少一个LoRA无线网关和一个远程服务器以及连接在储水箱顶端的入水管、连接在储水箱底端出的水总共上的多根分支出水管和设置在储水箱外壁上的智能控制盒，在入水管上设置有入水控制阀和入水流量传感器，在每根分支出水管上设置有出水控制阀和出水流量传感器，所述智能控制盒包括设置于智能控制盒内的MCU中央控制器、LoRA通信模块、读卡器和二维码扫描器。本实用新型专利技术通过采用LoRA无线通信方式进行组网实现实时通信，组网方式更简捷，抗干扰能力更强，设备传输不需要大量的布线，有效节省操作员的劳动力，降低了劳动强度。

An Intelligent Water Supply Control System Based on LoRA Spread Spectrum Network

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRA扩频方式组网的智能供水控制系统
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供水控制系统。
技术介绍
随着物联网和无线通信技术的飞速发展，人们与信息网络已经密不可分，无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，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和大容量的系统，进而扩展网络的覆盖规模，LoRA通信技术在各个领域都得到了广泛应用。现有的供水控系统多采用这种通信的方式运行，在学校学生用水管理领域应用里，主要采用机械水表、IC接触式非接触式阀控水表和传统射频无线远传水表等对供水系统进行监控，而且经常会遇到严重的偷水行为；对于机械水表而言无法实现远程监控，会消耗大量的人力物力进行抄表，而且安装供水系统会需要大量的布线，IC接触式非接触式阀控水表和传统射频无线远传水表能有效地解决了布线问题，但通信距离近，抗干扰性差，安装时需要大量的网关和中继，而且供水系统安装成本高、运行通信费用贵、管理复杂化，为了对供水控制进行监管，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以及避免偷水行为的产生，同时减少安装成本和管理运行成本，从而采用低功耗长距离无线通信技术成为了供水控制系统急需解决的热点问题。
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供水控制系统，本技术能快速对用水数据进行快速采集和计量，从而对供水系统进行实时监控，避免偷水行为的产生，并将采集的用水数据实时上传至远程的服务器，数据传输采用基于LoRA扩频通信方式组网进行实时通信，组网方式更简捷，具有覆盖距离远，为了实现上述目的，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供水控制系统，所述智能供水控制系统包括若干个储水箱、至少一个LoRA无线网关和一个远程服务器以及连接在储水箱顶端的入水管、连接在储水箱底端出的水总共上的多根分支出水管和设置在储水箱外壁上的智能控制盒，在入水管上设置有入水控制阀和入水流量传感器，在每根分支出水管上设置有出水控制阀和出水流量传感器，所述智能控制盒包括设置于智能控制盒内的MCU中央控制器、LoRA通信模块、读卡器和二维码扫描器，所述入水控制阀、入水流量传感器、出水控制阀、出水流量传感器、LoRA通信模块、读卡器和二维码扫描器分别通过数据线与所述MCU中央控制器连接，所述MCU中央控制器通过LoRA通信模块和LoRA无线网关与所述远程服务器进行通信连接。上述方案进一步优选的，所述智能控制盒还包括第一控制电路和第二控制电路，所述MCU中央控制器的第一控制输出端通过第一控制电路与所述入水控制阀电气连接，所述MCU中央控制器的第二控制输出端通过第二控制电路与所述出水控制阀电气连接。上述方案进一步优选的，在储水箱内固定有水位传感器和温度传感器，所述水位传感器和温度传感器分别通过数据线与所述MCU中央控制器连接。上述方案进一步优选的，在所述入水流量传感器前端的入水管上还设置有手动入水阀，在所述出水流量传感器后端的出水管上还设置有手动出水阀。上述方案进一步优选的，所述LoRA无线网关为多个时，每个LoRA无线网关之间相互组网通信，每个所述LoRA无线网关包括通信控制单元、LoRA通信单元、wifi通信单元和远程无线通信单元，所述LoRA通信模单元、wifi通信单元和远程无线通信单元分别与所述通信控制单元进行通信连接，所述通信控制单元通过远程无线通信单元与所述远程服务器进行通信连接，每个所述LoRA无线网关中的LoRA通信单元相互组网通信，所述通信控制单元通过LoRA通信单元和LoRA通信模块与所述MCU中央控制器进行无线通信连接。上述方案进一步优选的，所述LoRA通信单元包括LoRA射频通信芯片和射频通信天线，LoRA射频通信芯片依次通过射频通信天线和LoRA通信模块与所述MCU中央控制器进行无线通信连接。上述方案进一步优选的，所述LoRA射频通信芯片采用470MHz～510MHz公共频段进行组网通信。上述方案进一步优选的，所述LoRA通信模块与所述MCU中央控制器通过SPI接口或CAN总线接口进行实时通信连接。上述方案进一步优选的，上述方案进一步优选的，所述远程无线通信单元为GPRS通信单元或3G/4G/5G通信单元。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)、本适用新型的能快速对用水数据进行快速采集和计量，从而对供水系统进行实时监控，避免偷水行为的产生，并将采集的用水数据实时上传至远程的服务器，数据传输采用基于LoRA扩频通信方式组网进行实时通信，组网方式更简捷，具有覆盖距离远，安全性高，抗干扰能力更强，不需要大量的布线，有效节省操作员的劳动力，降低了劳动强度。(2)、本技术提供的供水控系统通过二维码扫描或IC卡扫描进行刷卡即可完成支付进行供水消费，简化了支付过程，根据学生根据用水的需求选择其中一种支付方式进行供水消费，支付方式多样化，更好的满足用水者的需求。从而也避免偷水行为的产生，本供水控制系统结构科学合理，操作简单方便、安全性高以及便捷。附图说明图1是本技术一种基于LoRA扩频方式组网的智能供水控制系统的原理示意图；图2是本实用的LoRA扩频方式组网通信原理图；图3是本实用的智能控制盒与LoRA无线网关的通信控制原理图；附图中，1-储水箱，2-LoRA无线网关，3-远程服务器，4-入水管，5-分支出水管，6-智能控制盒，7-水位传感器，8-温度传感器，9-智能手机，20-通信控制单元、21-LoRA通信单元，22-wifi通信单元，23-远程无线通信单元，40-入水控制阀，41-入水流量传感器，42-手动入水阀，50-出水控制阀，51-出水流量传感器，52-手动出水阀，60-MCU中央控制器，61-LoRA通信模块，62-读卡器，63-二维码扫描器，64-第一控制电路，65-第二控制电路。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、图2和图3所示，根据本技术提供的一种基于LoRA扩频方式组网的智能供水控制系统，所述智能供水控制系统包括若干个储水箱1、至少一个LoRA无线网关2和一个远程服务器3以及连接在储水箱1顶端的入水管4、连接在储水箱1底端的出水总共上的多根分支出水管5和设置在储水箱1外壁上的智能控制盒6，在入水管4上设置有入水控制阀40和入水流量传感器41，在每根分支出水管5上设置有出水控制阀50和出水流量传感器51，所述智能控制盒6包括设置于智能控制盒6内的MCU中央控制器60、LoRA通信模块61、读卡器62和二维码扫描器63，取水者根据需求选择刷卡或二维码扫描支付方式进行支付，实现自动供水和售卖，从而更好地满足了支付供水消费的需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRA扩频方式组网的智能供水控制系统，其特征在于：所述智能供水控制系统包括若干个储水箱、至少一个LoRA无线网关和一个远程服务器以及连接在储水箱顶端的入水管、连接在储水箱底端出的水总共上的多根分支出水管和设置在储水箱外壁上的智能控制盒，在入水管上设置有入水控制阀和入水流量传感器，在每根分支出水管上设置有出水控制阀和出水流量传感器，所述智能控制盒包括设置于智能控制盒内的MCU中央控制器、LoRA通信模块、读卡器和二维码扫描器，所述入水控制阀、入水流量传感器、出水控制阀、出水流量传感器、LoRA通信模块、读卡器和二维码扫描器分别通过数据线与所述MCU中央控制器连接，所述MCU中央控制器通过LoRA通信模块和LoRA无线网关与所述远程服务器进行通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRA扩频方式组网的智能供水控制系统，其特征在于：所述智能供水控制系统包括若干个储水箱、至少一个LoRA无线网关和一个远程服务器以及连接在储水箱顶端的入水管、连接在储水箱底端出的水总共上的多根分支出水管和设置在储水箱外壁上的智能控制盒，在入水管上设置有入水控制阀和入水流量传感器，在每根分支出水管上设置有出水控制阀和出水流量传感器，所述智能控制盒包括设置于智能控制盒内的MCU中央控制器、LoRA通信模块、读卡器和二维码扫描器，所述入水控制阀、入水流量传感器、出水控制阀、出水流量传感器、LoRA通信模块、读卡器和二维码扫描器分别通过数据线与所述MCU中央控制器连接，所述MCU中央控制器通过LoRA通信模块和LoRA无线网关与所述远程服务器进行通信连接。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供水控制系统，其特征在于：所述智能控制盒还包括第一控制电路和第二控制电路，所述MCU中央控制器的第一控制输出端通过第一控制电路与所述入水控制阀电气连接，所述MCU中央控制器的第二控制输出端通过第二控制电路与所述出水控制阀电气连接。3.根据权利要求1所述的一种基于LoRA扩频方式组网的智能供水控制系统，其特征在于：在储水箱内固定有水位传感器和温度传感器，所述水位传感器和温度传感器分别通过数据线与所述MCU中央控制器连接。4.根据权利要求1所述的一种基于LoRA扩频方式组网的智能供水控制系统，其特征在于：在所述入水流量传感器前端的入水管上还设置有手动入水阀，在所述出水流量传感器后端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永林，陈静，潘继升，李光彬，罗林波，黄红星，阮发林，陈志刚，林荣科，
申请(专利权)人：广西申能达智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45