CN209705745U - 基于Lora的液体管道泄漏检测系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种基于Lora的液体管道泄漏检测系统，包括LoRa无线传感节点，其设置在液体管道预设位置处；所述LoRa无线传感节点包括压电式加速度传感器、第一控制器和LoRa无线模块；所述第一控制器与第一电源电路相连；网关，其与第一控制器通过LoRa无线模块相互通信；上位机，其与网关相互通信。其具有自身电源故障保护功能，能够及时准确地了解管道的运行状态。
Description
技术领域
本公开属于管道泄漏检测领域，尤其涉及一种基于Lora的液体管道泄漏检测系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着城市的快速发展，需要建立大量众多的地下管道来输送液体，比如自来水和原油等液体。由于管道长期埋在地下阴暗潮湿的环境中，会造成管道生锈和腐蚀这些问题，必然会造成管道老化泄漏的情况，这样会一方面会造成资源浪费，另一方面可能会由于管道内液体泄漏而出现高压冲击力的情况，对人们生活及生命安全造成威胁。
发明人发现，现有的液体管道泄漏检测系统不具有自身电源故障保护功能，当液体管道泄漏检测系统本身因电源发生故障时，难以准确及时地发现管道的运行状态。
实用新型内容
根据本公开的一个或多个实施例，提供一种基于Lora的液体管道泄漏检测系统，其具有自身电源故障保护功能，能够及时准确地了解管道的运行状态。
本公开的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，包括：
LoRa无线传感节点，其设置在液体管道预设位置处；所述LoRa无线传感节点包括压电式加速度传感器、第一控制器和LoRa无线模块；所述压电式加速度传感器用于将采集的液体管道相应位置处的水流加速度信号转化为电信号并传送至第一控制器；所述第一控制器与第一电源电路相连；所述第一电源电路包括第一主电源和第一备用电源，所述第一主电源和第一备用电源分别与第一切换开关的第一活动端和第二活动端相连，第一切换开关的固定端与第一控制器相连，所述第一切换开关与第一微处理器相连，第一微处理器与第一电流互感器相连，第一电流互感器用于检测第一主电源输出的电流信号；
网关，所述网关通过LoRa无线模块相互通信；
上位机，其与网关相互通信。
在一个或多个实施例中，所述网关包括第二控制器，所述第二控制器与第二电源电路相连，所述第二电源电路包括第二主电源和第二备用电源，所述第二主电源和第二备用电源分别与第二切换开关的第一活动端和第二活动端相连，第二切换开关的固定端与第二控制器相连，所述第二切换开关与第二微处理器相连，第二微处理器与第二电流互感器相连，第二电流互感器用于检测第二主电源输出的电流信号。
本公开通过在网关侧也增加了第二电源电路，保障了网关的稳定运行，提高了采集数据的及时传输。
在一个或多个实施例中，所述第一控制器还与第一存储器相连。
本公开利用第一存储器缓存压电式加速度传感器所采集的数据，用来保障上传至网关的数据的完整性。
在一个或多个实施例中，所述第二控制器还与第二存储器相连。
本公开利用第二存储器缓存网关接收到的数据，用来保障上传至上位机的数据的完整性。
在一个或多个实施例中，所述第一微处理器还与网关互通信，所述第一微处理器用于将第一主电源的故障信息经网关上传至上位机。
在一个或多个实施例中，所述第二微处理器还与网关相互通信，所述第二微处理器用于将第二主电源的故障信息经网关上传至上位机。
在一个或多个实施例中，所述第二控制器还与云端服务器相连，所述云端服务器与移动终端相连。
其中，移动终端可为手机或笔记本电脑或其他移动设备。
本公开的有益效果是：
(1)本公开的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，包括LoRa无线传感节点、网关和上位机，通过在LoRa无线传感节点侧增加第一电源电路，在第一电源电路中，利用第一微处理器来控制第一切换开关在第一主电源和第一备用电源之间切换，实现及时准确地了解管道的运行状态。
(2)本公开在网关侧增加了第二电源电路，在第二电源电路中，利用第二微处理器来控制第二切换开关在第二主电源和第二备用电源之间切换，保证了能够及时准确地了解管道的运行状态。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开的基于Lora的液体管道泄漏检测系统实施例结构示意图。
图2是本公开的第一电源电路的实施例结构示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，包括：
LoRa无线传感节点，其设置在液体管道预设位置处；所述LoRa无线传感节点包括压电式加速度传感器、第一控制器和LoRa无线模块；所述压电式加速度传感器用于将采集的液体管道相应位置处的水流加速度信号转化为电信号并传送至第一控制器；所述第一控制器与第一电源电路相连；
网关，所述网关通过LoRa无线模块相互通信；
上位机，其与网关相互通信。
如图2所示，第一电源电路包括第一主电源和第一备用电源，所述第一主电源和第一备用电源分别与第一切换开关的第一活动端和第二活动端相连，第一切换开关的固定端与第一控制器相连，所述第一切换开关与第一微处理器相连，第一微处理器与第一电流互感器相连，第一电流互感器用于检测第一主电源输出的电流信号。
具体地，压电式加速度传感器称压电加速度计。它也属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。压电式加速度传感器的具体型号，可根据实际精度需求来选择。
第一控制器可采用51系列单片机或可编程逻辑器件来实现。
LoRa无线模块是基于Semtech公司SX1276/1278芯片研发的无线数传模块，这种芯片集成规模小、效率高，从而让LoRa模块拥有高接收灵敏度。
其中，LoRa是一种专用于远距离低功耗的无线通信技术，其调制方式相对于其他通信方式大大增加了通信距离，可广泛应用于各种场合的远距离低速率物联网无线通信领域。
第一主电源可采用锂电池或充电电池或其他电池形式来实现。
第一备用电源可采用锂电池或充电电池或其他电池形式来实现。
第一切换开关包括一个固定端和两个活动端，其中，第一切换开关的固定端与第一控制器的电源接口相连，第一切换开关的两个活动端分别与第一主电源和第一备用电源对应相连。
第一微处理器可采用51系列单片机或可编程逻辑器件来实现。
第一电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，其型号可根据具体实际精度需求来选择。
本实施例的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，包括LoRa无线传感节点、网关和上位机，通过在LoRa无线传感节点侧增加第一电源电路，在第一电源电路中，利用第一微处理器来控制第一切换开关在第一主电源和第一备用电源之间切换，实现及时准确地了解管道的运行状态。
在另一实施例中，所述网关包括第二控制器，所述第二控制器与第二电源电路相连，所述第二电源电路包括第二主电源和第二备用电源，所述第二主电源和第二备用电源分别与第二切换开关的第一活动端和第二活动端相连，第二切换开关的固定端与第二控制器相连，所述第二切换开关与第二微处理器相连，第二微处理器与第二电流互感器相连，第二电流互感器用于检测第二主电源输出的电流信号。
具体地，第二控制器可采用51系列单片机或可编程逻辑器件来实现。
第二主电源可采用锂电池或充电电池或其他电池形式来实现。
第二备用电源可采用锂电池或充电电池或其他电池形式来实现。
第二切换开关包括一个固定端和两个活动端，其中，第二切换开关的固定端与第二控制器的电源接口相连，第二切换开关的两个活动端分别与第二主电源和第二备用电源对应相连。
第二微处理器可采用51系列单片机或可编程逻辑器件来实现。
第二电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，其型号可根据具体实际精度需求来选择。
本实施例在网关侧增加了第二电源电路，在第二电源电路中，利用第二微处理器来控制第二切换开关在第二主电源和第二备用电源之间切换，保证了能够及时准确地了解管道的运行状态。
在另一实施例中，所述第一控制器还与第一存储器相连。
具体地，第一存储器可采用ROM或其他现有存储结构来实现。
本实施例利用第一存储器缓存压电式加速度传感器所采集的数据，用来保障上传至网关的数据的完整性。
在另一实施例中，所述第二控制器还与第二存储器相连。
具体地，第二存储器可采用ROM或其他现有存储结构来实现。
本实施例利用第二存储器缓存网关接收到的数据，用来保障上传至上位机的数据的完整性。
在另一实施例中，所述第一微处理器还与网关互通信，所述第一微处理器用于将第一主电源的故障信息经网关上传至上位机。
在另一实施例中，所述第二微处理器还与网关相互通信，所述第二微处理器用于将第二主电源的故障信息经网关上传至上位机。
在另一实施例中，所述第二控制器还与云端服务器相连，所述云端服务器与移动终端相连。
其中，移动终端可为手机或笔记本电脑或其他移动设备。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (7)
1.基于Lora的液体管道泄漏检测系统，其特征在于，包括：
LoRa无线传感节点，其设置在液体管道预设位置处；所述LoRa无线传感节点包括压电式加速度传感器、第一控制器和LoRa无线模块；所述压电式加速度传感器用于将采集的液体管道相应位置处的水流加速度信号转化为电信号并传送至第一控制器；所述第一控制器与第一电源电路相连；所述第一电源电路包括第一主电源和第一备用电源，所述第一主电源和第一备用电源分别与第一切换开关的第一活动端和第二活动端相连，第一切换开关的固定端与第一控制器相连，所述第一切换开关与第一微处理器相连，第一微处理器与第一电流互感器相连，第一电流互感器用于检测第一主电源输出的电流信号；
网关，所述网关通过LoRa无线模块相互通信；
上位机，其与网关相互通信。
2.如权利要求1所述的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，其特征在于，所述网关包括第二控制器，所述第二控制器与第二电源电路相连，所述第二电源电路包括第二主电源和第二备用电源，所述第二主电源和第二备用电源分别与第二切换开关的第一活动端和第二活动端相连，第二切换开关的固定端与第二控制器相连，所述第二切换开关与第二微处理器相连，第二微处理器与第二电流互感器相连，第二电流互感器用于检测第二主电源输出的电流信号。
3.如权利要求1所述的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，其特征在于，所述第一控制器还与第一存储器相连。
4.如权利要求2所述的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，其特征在于，所述第二控制器还与第二存储器相连。
5.如权利要求1所述的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，其特征在于，所述第一微处理器还与网关互通信，所述第一微处理器用于将第一主电源的故障信息经网关上传至上位机。
6.如权利要求2所述的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，其特征在于，所述第二微处理器还与网关相互通信，所述第二微处理器用于将第二主电源的故障信息经网关上传至上位机。
7.如权利要求2所述的基于Lora的液体管道泄漏检测系统，其特征在于，所述第二控制器还与云端服务器相连，所述云端服务器与移动终端相连。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110986935A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-10 | 陕西瑞特测控技术有限公司 | 一种基于惯性传感器的室内管道定位方法 |
| CN111174104A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-19 | 深圳市华霆自动化工程有限公司 | 一种基于lora的天然气传输远程监控系统 |
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| CN110986935A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-10 | 陕西瑞特测控技术有限公司 | 一种基于惯性传感器的室内管道定位方法 |
| CN111174104A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-19 | 深圳市华霆自动化工程有限公司 | 一种基于lora的天然气传输远程监控系统 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of utility model: Liquid Pipeline Leakage Detection System Based on Lora Granted publication date: 20191129 Pledgee: Branches of Jinan Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: JINAN GREEN INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024980016168 |