一种基于LORA的数据采集设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于LORA的数据采集设备，属于建筑工地环境与状态智能化监管领域，该设备内设置有核心处理器、系统时钟、电源系统、串行总线数据接口电路、LORA模块，设备设置有串行总线数据接口和电源接口；所述电源系统设置有DC/DC转换芯片，电源系统分别连接核心处理器、串行总线数据接口电路和LORA模块；核心处理器连接系统时钟，并分别连接串行总线数据接口电路、LORA模块，设备通过核心处理器以一定的时序和采集周期进行数据采集。本实用新型专利技术实现对建筑施工现场各种环境参数的实时监控，为建筑施工项目安全顺利的进行提供数据保证。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LORA的数据采集设备
本技术涉及建筑工地环境与状态智能化监管领域，具体地说是一种基于LORA的数据采集设备。
技术介绍
作为施工现场的建筑工地，实时环境监测以及施工现场的用水、用电情况的监测对工程施工的安全正常运转具有重要意义，包括工地施工环境的温湿度、扬尘等环境监测，施工场地的水表、电表等仪表监测，通过监测可以实时掌握施工现场的环境和施工过程中水电的消耗。现有的应用在建筑施工现场的环境监测装置，大多采用有线的数据传输形式，对水电消耗及环境参数进行数据采集，这种采集方式对传感器的安装位置要求较高，也对布局产生的地理位置影响较大，在施工现场需要架设很多数据传输电缆，存在抗干扰能力低，受施工现场位置限制等局限，不能满足施工建筑现场实时监控的要求，同时在安全方面，存在触电等一定的安全隐患。
技术实现思路
本技术的技术任务是针对以上不足之处，提供一种基于LORA的数据采集设备，实现对建筑施工现场各种环境参数的实时监控，为建筑施工项目安全顺利的进行提供数据保证。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于LORA的数据采集设备，该设备内设置有核心处理器、系统时钟、电源系统、串行总线数据接口电路、LORA模块，设备设置有串行总线数据接口和电源接口；所述电源系统设置有DC/DC转换芯片，电源系统分别连接核心处理器、串行总线数据接口电路和LORA模块，电源系统用于电压转换，设备采用12V直流稳压供电体系，DC/DC转换芯片将输入的12V供电电压转变成供接口及芯片正常工作所需的3.3V电压；核心处理器连接系统时钟，并分别连接串行总线数据接口电路、LORA模块，设备通过核心处理器以一定的时序和采集周期进行数据采集，采集的数据经LORA模块透明转发至云端服务器。核心处理器一方面按照一定的时序以及采集周期，通过串行总线数据接口读取仪表及传感器数据参数，将接收到的数据参数写入LORA模块的数据缓存区；另一方面，LORA模块通过LORA无线网络连接LORA数据采集终端；同时，核心处理器通过LORA模块，接收LORA发送的数据与控制指令。为适应产距离传输的要求，采用LORA作为无线传感节点，通过TTL串行接口实现与核心处理器的数据收发。优选的，该设备还包括多个LORA采集终端，LORA采集终端通过LORA无线信号连接LORA模块。LORA采集终端可以是单独的LORA采集终端设备，也可以是设置在仪表传感器内的LORA模块，LORA采集终端设备通过LORA无线信号连接数据采集设备里的LORA模块，仪表传感器内的LORA模块与数据采集设备里的LORA模块配对，通过LORA无线信号连接进行数据传输。优选的，所述串行总线数据接口电路包括RS-232串行总线数据接口电路和RS-485串行总线数据接口电路，相应的，串行总线数据接口包括RS-232串行总线数据接口和RS-485串行总线数据接口。通过设置RS-232和RS-485串行总线数据接口，适应各种仪表和传感器接口形式。优选的，所述核心处理器为STM32F103VET6型ARM芯片，芯片采用3.3V供电。优选的，所述系统时钟采用8MHz的外接晶振作为振荡电路，为系统提供时钟。优选的，RS-232串行总线数据接口电路采用ADM3202ARN作为接口处理芯片，RS-485串行总线数据接口电路采用MAX3485作为接口处理芯片，ADM3202ARN和MAX3485芯片均采用3.3V供电。ADM3202ARN将传感器及仪表的RS-232接口的数据通过电平转换，变成核心处理器可以识别的TTL电平，实现传感器及仪表RS-232接口与核心处理器的数据收发；MAX3485将传感器及仪表的RS-485接口的数据通过电平转换，变成核心处理器可以识别的TTL电平，实现传感器及仪表RS-485接口与核心处理器的数据收发。优选的，该设备还设置有以太网数据接口。为适应GPRS信号弱的检测环境，设备配有以太网数据接口，可以通过网线的形式进行数据传输。进一步的，设备还设置有运行状态指示灯，以实时观测设备运行状态。进一步的，设备还设置有嵌入式代码调试与仿真接口。优选的，该设备为方形盒体，所述核心处理器、系统时钟、电源系统、串行总线数据接口电路、LORA模块布置于盒体内，盒体外部两侧对称设置有固定耳板，固定耳板上开设有固定孔。固定孔用于安装固定螺丝，设备通过固定螺丝安装固定；盒体上开设有电源输入接口、以太网数据接口、RS-232串行总线数据接口和RS-485串行总线数据接口。设备安装在被检测对象附近方圆3km范围内均可。基于LORA的数据采集设备能解决以下建筑工地环境数据实时监测的问题：（1）建筑施工现场温度、湿度环境参数的采集，并将数据通过LORA进行数据传输。（2）施工楼宇的水表、电表参数的采集，可以实现实时监控水表与电表的状态参数的功能。（3）施工环境参数与水表、电表参数的实时监控，可以有效避免人工管控带来的信息不及时性，可以让监控人员通过监控数据及时发现设备运行的隐患，避免造成灾难性后果。（4）采用LORA的无线数据传输方式，可以避免的在施工现场进行大规模电缆的铺设，既减少了人力成本以及出现故障后的排查难度，同时减少了大规模铺设电缆造成的安全隐患。（5）LORA可以适应长距离数据传输，可以通过LORA的布局来实现对施工现场的全方位监测。本技术的一种基于LORA的数据采集设备和现有技术相比，具有以下有益效果：基于LORA的数据传输形式，极大的解决了在施工现场部署传感器采集设备的局限性，节省了在施工现场铺设线缆的成本以及人工成本，通过布置LORA无线采集设备，实现施工现场环境数据监测的全覆盖。将LORA的无线数据采集功能应用在施工工地现场，使目前的施工现场具有智能化数字化的新特点，并将数字化设备与智能化设备投入到建筑行业，这在中国建筑行业的发展史上就有特殊的意义。附图说明图1是本技术的基于LORA的数据采集设备的原理图；图2是设备盒体的俯视图；图3是设备盒体的侧视图。图中，1、方形盒体，2、固定耳板，3、固定孔，4、电源输入接口，5、以太网数据接口。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。一种基于LORA的数据采集设备，该设备内设置有核心处理器、系统时钟、电源系统、串行总线数据接口电路、LORA模块，设备设置有串行总线数据接口和电源接口。所述电源系统设置有DC/DC转换芯片，电源系统分别连接核心处理器、串行总线数据接口电路和LORA模块，电源系统用于电压转换，设备采用12V直流稳压供电体系，DC/DC转换芯片将输入的12V供电电压转变成供接口及芯片正常工作所需的3.3V电压，核心处理器与数据接口的芯片电路均采用3.3V供电。所述核心处理器为STM32F103VET6型ARM芯片，芯片采用3.3V供电。核心处理器连接系统时钟，所述系统时钟采用8MHz的外接晶振作为振荡电路，为系统提供时钟。核心处理器分别分别连接串行总线数据接口电路和LORA模块，设备通过核心处理器以一定的时序和采集周期进行数据采集，采集的数据经LORA模块发送至云端服务器。所述串行总线数据接口电路包括RS-232串行总线数据接口电路和RS-485串行总线数据接口电路，相应的，串行总线数据接口包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LORA的数据采集设备，其特征在于该设备内设置有核心处理器、系统时钟、电源系统、串行总线数据接口电路、LORA模块，设备设置有串行总线数据接口和电源接口；所述电源系统设置有DC/DC转换芯片，电源系统分别连接核心处理器、串行总线数据接口电路和LORA模块；核心处理器连接系统时钟，并分别连接串行总线数据接口电路、LORA模块，设备通过核心处理器以一定的时序和采集周期进行数据采集；该设备为方形盒体，所述核心处理器、系统时钟、电源系统、串行总线数据接口电路、LORA模块布置于盒体内，盒体外部两侧对称设置有固定耳板，固定耳板上开设有固定孔；该设备还设置有以太网数据接口；另外，该设备还包括多个LORA采集终端，LORA采集终端通过LORA无线信号连接LORA模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于LORA的数据采集设备，其特征在于该设备内设置有核心处理器、系统时钟、电源系统、串行总线数据接口电路、LORA模块，设备设置有串行总线数据接口和电源接口；所述电源系统设置有DC/DC转换芯片，电源系统分别连接核心处理器、串行总线数据接口电路和LORA模块；核心处理器连接系统时钟，并分别连接串行总线数据接口电路、LORA模块，设备通过核心处理器以一定的时序和采集周期进行数据采集；该设备为方形盒体，所述核心处理器、系统时钟、电源系统、串行总线数据接口电路、LORA模块布置于盒体内，盒体外部两侧对称设置有固定耳板，固定耳板上开设有固定孔；该设备还设置有以太网数据接口；另外，该设备还包括多个LORA采集终端，LORA采集终端通过LORA无线信号连接LORA模块。2.根据权利要求1所述的一种基于LORA的数据采集设备，其特征在于所述串行总线数据接口电路包括RS-232串行总线...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘著国，王明绅，魏成行，殷利庆，王福星，
申请(专利权)人：中建八局第二建设有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37