太阳能自主接力通信网检测系统技术方案

本发明专利技术公开太阳能自主接力通信网检测系统，包括控制模块、太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块；控制模块均与太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块连接；解决了管网监测在每个监测点通信次数受限制、管网监测在实施过程中困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
太阳能自主接力通信网检测系统
本专利技术涉及通信网检测领域，特别是太阳能自主接力通信网检测系统。
技术介绍
管网分布面积广，距离跨度大，通信和供电两大问题一直困扰的自动化监测系统的实现。1)管网监测在每个监测点，只能通过电信部门的GPRS、3G、4G方式实现。对于农村水厂，管理人员缺乏的情况下，很有可能就出现没有及时的交费而出现大面积通信中断的情况。当前出现的物联网卡，基于NB-IOT技术，虽然费用较低，但通信次数受到很大的限制。2)供电是管网监测节点另一个大问题。农村配水管网，特别是主干管，很大一部分都处在无人居住区。也即是，要使用电网的供电，非常困难。同时，就算在管网支干管或末梢，可以利用周边家庭用户的供电，但需要当地的水厂管理人员进行协调，使得管网监测在实施过程中，困难重重。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了太阳能自主接力通信网检测系统，解决了管网监测在每个监测点通信次数受限制、管网监测在实施过程中困难的问题。本专利技术采用的技术方案是，太阳能自主接力通信网检测系统，包括控制模块、太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块；控制模块均与太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块连接。本专利技术太阳能自主接力通信网检测系统的有益效果如下：1.使用Lora通信技术，并实现传输接力算法，监测节点和中心主节点使用Lora通信技术，可以在低发射功率的情况下，远距离高灵敏度接收信号。2.使用太阳能及电池供电，同时现场监测节点还使用太阳能配合电池供电，其中，电池使用低温性能较好的三元锂电池，能够在天气寒冷的恶劣工作环境使用。附图说明图1为本专利技术太阳能自主接力通信网检测系统的模块控制图。图2为本专利技术太阳能自主接力通信网检测系统的控制模块电路图和温度传感模块电路图。图3为本专利技术太阳能自主接力通信网检测系统的太阳能供电模块电路图。图4为本专利技术太阳能自主接力通信网检测系统的通信模块电路图和无线串口模块电路图。图5为本专利技术太阳能自主接力通信网检测系统的AD模块电路图。图6为本专利技术太阳能自主接力通信网检测系统的电压控制模块电路图。具体实施例下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示，太阳能自主接力通信网检测系统，包括控制模块、太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块；控制模块均与太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块连接。如图2所示，控制模块包括芯片ATmega64L-8AC、ISP、EX1电阻、电容和时钟芯片PCF8563，芯片ATmega64L-8AC的第23引脚分别连接电阻的一端、晶振Y1的一端、接地电容C13，芯片ATmega64L-8AC的第24引脚分别连接电阻的另一端、晶振Y1的另一端和接地电容C19，ISP的第6引脚连接地，芯片ATmega64L-8AC的第2引脚连接ISP的第5引脚，ISP的第4引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第20引脚，ISP的第3引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第11引脚，ISP的第2引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第3引脚，所述ISP的第1引脚连接电源VBAT，EX1的第1引脚连接电源VCC-C，EX的第2引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第56引脚，EX的第3引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第55引脚，EX的第4引脚分别连接芯片ATmega64L-8AC的第54引脚和接地电阻R17，EX的第5引脚连接地，芯片ATmega64L-8AC的第12引脚连接时钟芯片PCF8563的第6引脚，芯片ATmega64L-8AC的第13引脚连接时钟芯片PCF8563的第5引脚，芯片ATmega64L-8AC的14引脚连接SW-DIP-4的第8引脚，芯片ATmega64L-8AC的15引脚连接SW-DIP-4的第7引脚，芯片ATmega64L-8AC的16引脚连接SW-DIP-4的第6引脚，芯片ATmega64L-8AC的17引脚连接SW-DIP-4的第5引脚。如图4所示，无线串口模块包括无线串口的第7引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第7引脚，无线串口的第6引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第6引脚，无线串口的第5引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第2引脚，无线串口的第4引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第3引脚，无线串口模块的第3引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第5引脚，无线串口模块的第2引脚连接一选二条线J1的第1引脚，无线串口的第1引脚连接地，一选二条线J1的第2引脚分别连接一选二条线J2的第2引脚、一选二条线J3的第2引脚和一选二条线J4的第2引脚，一选二条线J1的第3引脚、一选二条线J2的第3引脚和一选二条线J3的第3引脚均连接电源VCC-C，一选二条线J2的第1引脚分别连接电阻R23的一端、电阻R26的一端、电阻29的一端、电阻R33的一端，电阻R23的另一端依次连接二极管DS1、二极管D10和端口P3的第5引脚，电阻R26的另一端依次连接二极管DS2、二极管D11和端口P3的第4引脚，电阻R29的另一端依次连接二极管DS3、二极管D12和端口P3的第3引脚，电阻R33的另一端依次连接二极管DS4、二极管D13和端口P3的第2引脚，端口P3的第1引脚接地，芯片ATmega64L-8AC的第36引脚连接芯片ULN2003的第1引脚，芯片ATmega64L-8AC的第35引脚连接芯片ULN2003的第2引脚，芯片ATmega64L-8AC的第34引脚连接芯片ULN2003的第3引脚，芯片ATmega64L-8AC的第33引脚连接芯片ULN2003的第4引脚，芯片ATmega64L-8AC的第51引脚连接二极管D13的正极，芯片ATmega64L-8AC的第50引脚连接二极管D12的正极，芯片ATmega64L-8AC的第49引脚连接二极管D11的正极，芯片ATmega64L-8AC的第48引脚连接二极管D10的正极。如图3所示，太阳能供电模块包括芯片CN3791、太阳能P1和电池接口P2；芯片CN3791的第1引脚连接电容C6的一端，芯片CN3791的第2引脚分别连接电容C7的一端、电容C8的一端和地，芯片CN3791的第3引脚连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接二极管D5的负极，二极管D5的正极连接电源DC+，芯片CN3791的第4引脚连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接二极管D6的负极，二极管D6的正极连接电源DC+，电容C6的另一端，电容C7的另一端和电容C8的另一端连接电源DC+本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能自主接力通信网检测系统，其特征在于，包括控制模块、太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块；所述控制模块均与太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.太阳能自主接力通信网检测系统，其特征在于，包括控制模块、太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块；所述控制模块均与太阳能供电模块、无线串口模块、通信模块、AD模块、电压控制模块和温度传感模块连接。


2.根据权利要求1所述的太阳能自主接力通信网检测系统，其特征在于，所述控制模块包括芯片ATmega64L-8AC、ISP、EX1电阻、电容和时钟芯片PCF8563，所述芯片ATmega64L-8AC的第23引脚分别连接电阻的一端、晶振Y1的一端、接地电容C13，所述芯片ATmega64L-8AC的第24引脚分别连接电阻的另一端、晶振Y1的另一端和接地电容C19，所述ISP的第6引脚连接地，所述芯片ATmega64L-8AC的第2引脚连接ISP的第5引脚，所述ISP的第4引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第20引脚，所述ISP的第3引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第11引脚，所述ISP的第2引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第3引脚，所述ISP的第1引脚连接电源VBAT，所述EX1的第1引脚连接电源VCC-C，所述EX的第2引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第56引脚，所述EX的第3引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第55引脚，所述EX的第4引脚分别连接芯片ATmega64L-8AC的第54引脚和接地电阻R17，所述EX的第5引脚连接地，所述芯片ATmega64L-8AC的第12引脚连接时钟芯片PCF8563的第6引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的第13引脚连接时钟芯片PCF8563的第5引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的14引脚连接SW-DIP-4的第8引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的15引脚连接SW-DIP-4的第7引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的16引脚连接SW-DIP-4的第6引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的17引脚连接SW-DIP-4的第5引脚。


3.根据权利要求2所述的太阳能自主接力通信网检测系统，其特征在于，所述无线串口模块包括无线串口的第7引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第7引脚，所述无线串口的第6引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第6引脚，所述无线串口的第5引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第2引脚，所述无线串口的第4引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第3引脚，所述无线串口模块的第3引脚连接芯片ATmega64L-8AC的第5引脚，所述无线串口模块的第2引脚连接一选二条线J1的第1引脚，所述无线串口的第1引脚连接地，所述一选二条线J1的第2引脚分别连接一选二条线J2的第2引脚、一选二条线J3的第2引脚和一选二条线J4的第2引脚，所述一选二条线J1的第3引脚、一选二条线J2的第3引脚和一选二条线J3的第3引脚均连接电源VCC-C，所述一选二条线J2的第1引脚分别连接电阻R23的一端、电阻R26的一端、电阻29的一端、电阻R33的一端，所述电阻R23的另一端依次连接二极管DS1、二极管D10和端口P3的第5引脚，所述电阻R26的另一端依次连接二极管DS2、二极管D11和端口P3的第4引脚，所述电阻R29的另一端依次连接二极管DS3、二极管D12和端口P3的第3引脚，所述电阻R33的另一端依次连接二极管DS4、二极管D13和端口P3的第2引脚，所述端口P3的第1引脚接地，所述芯片ATmega64L-8AC的第36引脚连接芯片ULN2003的第1引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的第35引脚连接芯片ULN2003的第2引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的第34引脚连接芯片ULN2003的第3引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的第33引脚连接芯片ULN2003的第4引脚，所述芯片ATmega64L-8AC的第51引脚连接二极管D13的正极，所述芯片ATmega64L-8AC的第50引脚连接二极管D12的正极，所述芯片ATmega64L-8AC的第49引脚连接二极管D11的正极，所述芯片ATmega64L-8AC的第48引脚连接二极管D10的正极。


4.根据权利要求2所述的太阳能自主接力通信网检测系统，其特征在于，所述太阳能供电模块包括芯片CN3791、太阳能P1和电池接口P2；
所述芯片CN3791的第1引脚连接电容C6的一端，所述芯片CN3791的第2引脚分别连接电容C7的一端、电容C8的一端和地，所述芯片CN3791的第3引脚连接电阻R8的一端，所述电阻R8的另一端连接二极管D5的负极，所述二极管D5的正极连接电源DC+，所述芯片CN3791的第4引脚连接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端连接二极管D6的负极，所述二极管D6的正极连接电源DC+，所述电容C6的另一端，电容C7的另一端和电容C8的另一端连接电源DC+，所述芯片CN3791的第5引脚连接电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接接地电容C9，所述芯片CN3791的第6引脚分别连接电阻R11的一端和电阻R12的一端，所述电阻R11的另一端连接电源DC+，所述电阻R12的另一端连接地，所述芯片CN3791的第7引脚分别连接电阻R7的一端、接地电容C5、接地电容C4、电源VBAT、电阻R7的一端，所述芯片CN3791的第8引脚分别连接电阻R7的另一端和电感L1的一端，所述电感L1的另一端连接二极管D7的负极和二极管D20的正极，所述二极管D7的正极连接地，所述芯片CN3791的第9引脚连接电源DC+，所述芯片CN3791的第10引脚连接P沟道场效应管的G极，所述P沟道场效应管的S极连接电源DC+，所述P沟道场效应管的D极连接二极管D2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓琴，李斌，孙毅，宋卫坤，谢薇，陈峥，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11