CN107656474A - 一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，包括监控器、LoRa网关、服务器、执行模块以及移动终端和PC终端；监控器包括单片机、电压转换模块、存储模块以及CMOS信号处理电路、第一电源模块，COMS信号处理电路连接有编码器模块、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器以及LoRa射频天线，编码器模块连接有摄像模块；LoRa网关包括微处理器、网络通信模块、第二电源模块、外部存储器、RS485串口以及LoRa射频收发模块；监控器通过LoRa无线通信网络与LoRa网关相连，LoRa网关通过RS485串接总线与服务器相连，服务器通过无线网络与执行模块和移动终端相连；本发明具有传输距离远、节省敷设成本、降低人员劳动强度、提高管理效率的优点。

Description

一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统
技术领域
本发明属于无线传感器技术领域，具体涉及一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统。
背景技术
在工业生产过程中，需要对工业生产过程中的设备环境进行监控，如监控生产环境的温度、湿度、安全环境等，目前的工业生产过程环境监控多是采用各自独立的环境监控系统，如独立的温度监控、独立的湿度监控、独立的烟感传感、独立的视频监控系统等，在工业生产车间需要布置不同的传感器来实现对环境的监控，从而对工业生产车间进行全方位安全环境监控，以保证生产的安全顺利进行。
然而，目前的工业信息监控系统具有一下弊端：
1、检测传感器种类繁多，布置安装时占用大量的厂房有效空间，造成厂房空间的浪费；
2、各类检测传感器需要专门的布线连接，增加了工人敷设时的的劳动强度，延长了初期的施工工期，会延误工业厂房投产时间；
3、各类检测传感器与上位传输设备之间采用线缆连接，大部分信号线缆都是穿设在预埋在顶板上的穿线管内，在顶板的穿线管内进行穿线的工作量比较复杂，也很繁琐，浪费大量的人力物力；
4、及时目前出现了部分无线传输的传感器，但是这些传感器的传输距离都有所限制，需要每隔一定距离就要设置上位传输装置，增加了投入成本，并且很难保证信息数据传输的时效性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种传输距离远、运行成本低、安装方便、节省空间的基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统。
本发明的技术方案如下：
一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，包括监控器、LoRa网关、服务器、执行模块以及移动终端和PC终端；
所述监控器包括单片机，所述单片机电连接有电压转换模块、存储模块以及CMOS信号处理电路，所述电压转换模块连接有第一电源模块，所述COMS信号处理电路连接有编码器模块、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器以及LoRa射频天线，所述编码器模块连接有摄像模块；
所述LoRa网关包括微处理器，所述微处理器电连接有网络通信模块、第二电源模块、外部存储器、RS485串口以及LoRa射频收发模块；
所述监控器通过LoRa无线通信网络与LoRa网关相连，所述LoRa网关通过RS485串接总线与服务器相连，所述服务器通过无线网络与执行模块和移动终端相连，所述PC终端通过光纤网络与服务器相连。
进一步，所述第一电源模块包括第一微控制器，所述第一微控制器电连接有第一蓄电池、充电模块以及以及第一电量检测模块。
进一步所述第一蓄电池电连接充电模块以及电压转换模块。
进一步，所述第二电源模块包括第二微控制器，所述第二位控制器电连接有第二蓄电池、太阳能板充电组件以及第二电量检测模块。
进一步，所述第二蓄电池电连接微处理器。
进一步，所述微处理器为嵌入式处理器，所述网络通信模块、LoRa射频收发模块、第二电源模块、外部存储模块以及RS485串口均集成在PCB板上。
进一步，所述监控器为单芯片集成式多环境兼容性传感器。
进一步，所述编码器模块、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器以及LoRa射频天线通过TSV连接在硅转接板上。
进一步，所述执行模块为控制工业厂房的总开关或者报警装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用LoRa通信技术，只需在工业厂房中按一定间距安装监控器，对工业厂房的环境进行监测，同时将多个监控器通过LoRa通信网络与LoRa网关相连，有效的减少布线，提高工业厂房空间的利用效率，同时节省敷设劳动强度；
2、采用单芯片集成多环境兼容性监控器对工业厂房内的工作环境进行实时监测，充分的节省工业厂房的空间，避免过多种类的检测传感器对工业厂房中的生产设备造成影响；
3、利用LoRa射频天线发射的高穿透性射频信号，避免监控器监测到的数据在传输过程中被衰减，提高监测数据的可靠性；
4、本发明此阿勇可充电室第一蓄电池和第二蓄电池分别对监控器和LoRa网关进行供电，且第一蓄电池和第二蓄电池具有自充电功能，能够有效保证监控器和LoRa网关的持续工作；
5、用户终端作为监控系统的管理后台，对监控器监测的数据进行调阅，故障监测，并做出应答，减少人员现场巡检的过程，有效降低管理人员的工作强度，提高管理效率；
总之，本发明具有传输距离远、节省敷设成本、降低人员劳动强度、有效防止数据衰减、提高管理效率的优点。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
图2为本发明的LoRa网关的结构框图。
图3为本发明的监控器结构框图。
图4为本发明的第一电源模块结构框图。
图5为本发明第二电源模块结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，包括用于监测工业厂房环境的监控器、用于收发厂房环境信息的LoRa网关、用于数据信息处理和存储的服务器、用于执行服务器指令的执行模块以及用于远程监控管理的移动终端和PC终端；所述监控器包括单片机，所述单片机电连接有电压转换模块、存储模块以及CMOS信号处理电路，所述电压转换模块连接有第一电源模块，所述COMS信号处理电路连接有编码器模块、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器以及LoRa射频天线，从而实现工业厂房多环境的检测和信息远程传输，所述编码器模块连接有摄像模块，从而实现工业厂房动态画面的监控和信号转换；所述LoRa网关包括微处理器，所述微处理器电连接有网络通信模块、第二电源模块、外部存储器、RS485串口以及LoRa射频收发模块，从而实现对监控器远程传输的环境数据信息进行收发；所述监控器通过LoRa无线通信网络与LoRa网关相连，从而实现监控器监控到的环境数据信息的远程传输，所述LoRa网关通过RS485串接总线与服务器相连，所述服务器通过无线网络与执行模块和移动终端相连，所述PC终端通过光纤网络与服务器相连。
本实施例中，所述第一电源模块包括第一微控制器，所述第一微控制器电连接有第一蓄电池、充电模块以及以及第一电量检测模块，第一电量检测模块实时对第一蓄电池的电量进行监测，当第一蓄电池电量电量过低时，与厂房内供电线路相连的充电模块开启，对第一蓄电池进行充电；所述第一蓄电池电连接充电模块以及电压转换模块，以保证监控器在正常电压下工作；所述第二电源模块包括第二微控制器，所述第二位控制器电连接有第二蓄电池、太阳能板充电组件以及第二电量检测模块，第二电量检测模块实时对第二蓄电池进行电量监测，当第二蓄电池电量过低时，太阳能板充电组件开启对第二蓄电池进行充电；所述第二蓄电池电连接微处理器；所述微处理器为嵌入式处理器，所述网络通信模块、LoRa射频收发模块、第二电源模块、外部存储模块以及RS485串口均集成在PCB板上；所述监控器为单芯片集成式多环境兼容性传感器；所述编码器模块、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器以及LoRa射频天线通过TSV连接在硅转接板上，从而实现多传感器集成在一各硅转接板芯片上，实现多环境检测器的集成化；所述执行模块为控制工业厂房的总开关或者报警装置，监控器监测到的厂房环境数据出现异常时，执行模块能有有效做出相应的动作，保证工业厂房设备的安全性。
在本发明中，采用星型结构实现LoRa网关与监控器之间一对多的数据信息传输，并且监控器与LoRa网关之间采用无线传输的形式，简化网络布线，节省工业厂房的空间，节省施工时人力和物力的揉入，同时LoRa通信网络具有较强的穿透性，可以使得监控器的监测信息向LoRa网关的远距离传输，提高数据信息的传输有效性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，包括监控器、LoRa网关、服务器、执行模块以及移动终端和PC终端，其特征在于：
所述监控器包括单片机，所述单片机电连接有电压转换模块、存储模块以及CMOS信号处理电路，所述电压转换模块连接有第一电源模块，所述COMS信号处理电路连接有编码器模块、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器以及LoRa射频天线，所述编码器模块连接有摄像模块；
所述LoRa网关包括微处理器，所述微处理器电连接有网络通信模块、第二电源模块、外部存储器、RS485串口以及LoRa射频收发模块；
所述监控器通过LoRa无线通信网络与LoRa网关相连，所述LoRa网关通过RS485串接总线与服务器相连，所述服务器通过无线网络与执行模块和移动终端相连，所述PC终端通过光纤网络与服务器相连。
2.如权利要求1所述的一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，其特征在于：所述第一电源模块包括第一微控制器，所述第一微控制器电连接有第一蓄电池、充电模块以及以及第一电量检测模块。
3.如权利要求1或2所述的一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，其特征在于：所述第一蓄电池电连接充电模块以及电压转换模块。
4.如权利要求1所述的一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，其特征在于：所述第二电源模块包括第二微控制器，所述第二位控制器电连接有第二蓄电池、太阳能板充电组件以及第二电量检测模块。
5.如权利要求1或4所述的一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，其特征在于：所述第二蓄电池电连接微处理器。
6.如权利要求1所述的一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，其特征在于：所述微处理器为嵌入式处理器，所述网络通信模块、LoRa射频收发模块、第二电源模块、外部存储模块以及RS485串口均集成在PCB板上。
7.如权利要求1所述的一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，其特征在于：所述监控器为单芯片集成式多环境兼容性传感器。
8.如权利要求1所述的一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，其特征在于：所述编码器模块、温度传感器、湿度传感器、烟感传感器以及LoRa射频天线通过TSV连接在硅转接板上。
9.如权利要求1所述的一种基于LoRa通信的智能化远程工业信息监控系统，其特征在于：所述执行模块为控制工业厂房的总开关或者报警装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109003426A (zh) * 2018-07-12 2018-12-14 李从涛 一种远距离数据采集集中控制系统
CN109239267A (zh) * 2018-09-17 2019-01-18 青岛海尔科技有限公司 一种气体含量检测方法及系统
CN109922118A (zh) * 2018-10-24 2019-06-21 深圳市亿兆互联技术有限公司 窗户监控系统及方法
CN110312273A (zh) * 2019-07-30 2019-10-08 武汉慧联无限科技有限公司 一种LoRa网关设备及其远程管理方法
CN111935749A (zh) * 2020-08-18 2020-11-13 南京市嘉隆电气科技股份有限公司 一种电力设备无线组网的实现方法和系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160042717A (ko) * 2014-10-10 2016-04-20 황윤도 스마트폰을 이용한 실시간 감시 장치
CN105590412A (zh) * 2014-11-13 2016-05-18 西安众智惠泽光电科技有限公司 一种多功能环境质量检测及发布系统
CN205301981U (zh) * 2016-01-05 2016-06-08 郑州汇科企业孵化器有限公司 一种集成化可配置工业信息监测分析管理系统
CN106209613A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 上海宏力达信息技术股份有限公司 一种基于LoRa无线技术的网关
CN106652406A (zh) * 2016-11-24 2017-05-10 南京朗坤自动化有限公司 集成化环境数据智能采集装置及采集方法
CN107132329A (zh) * 2017-06-27 2017-09-05 福建强闽信息科技有限公司 一种LoRaWAN多参数水质在线监测系统及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160042717A (ko) * 2014-10-10 2016-04-20 황윤도 스마트폰을 이용한 실시간 감시 장치
CN105590412A (zh) * 2014-11-13 2016-05-18 西安众智惠泽光电科技有限公司 一种多功能环境质量检测及发布系统
CN205301981U (zh) * 2016-01-05 2016-06-08 郑州汇科企业孵化器有限公司 一种集成化可配置工业信息监测分析管理系统
CN106209613A (zh) * 2016-08-31 2016-12-07 上海宏力达信息技术股份有限公司 一种基于LoRa无线技术的网关
CN106652406A (zh) * 2016-11-24 2017-05-10 南京朗坤自动化有限公司 集成化环境数据智能采集装置及采集方法
CN107132329A (zh) * 2017-06-27 2017-09-05 福建强闽信息科技有限公司 一种LoRaWAN多参数水质在线监测系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐宝富、钟剑锋、顾叶青: "《有源相控阵雷达天线结构设计》", 30 June 2016, 西安电子科技大学出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109003426A (zh) * 2018-07-12 2018-12-14 李从涛 一种远距离数据采集集中控制系统
CN109239267A (zh) * 2018-09-17 2019-01-18 青岛海尔科技有限公司 一种气体含量检测方法及系统
CN109922118A (zh) * 2018-10-24 2019-06-21 深圳市亿兆互联技术有限公司 窗户监控系统及方法
CN110312273A (zh) * 2019-07-30 2019-10-08 武汉慧联无限科技有限公司 一种LoRa网关设备及其远程管理方法
CN110312273B (zh) * 2019-07-30 2022-12-02 武汉慧联无限科技有限公司 一种LoRa网关设备及其远程管理方法
CN111935749A (zh) * 2020-08-18 2020-11-13 南京市嘉隆电气科技股份有限公司 一种电力设备无线组网的实现方法和系统

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