CN213690938U - 一种lora转nb-iot的数据采集器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于信息技术领域，尤其涉及一种LORA转NB‑IOT的数据采集器，该数据采集器的上行采用NB‑IOT通讯，与管理系统通讯；下行采用LORA通讯，与仪表无线通讯；该数据采集器包括单片机以及连接在单片机上的数据存储电路、电池电压检测及转换电路、时钟电路、温湿度测量电路、NB‑IOT通讯驱动电路、LORA通讯驱动电路和液晶显示及按键电路。本实用新型采用NB_IOT与LORA无线技术结合，实现与仪表实时无线传输，实时监测设备的安装环境，通讯稳定可靠，信号强度高，可同时采集多个仪表的数据，安装调试方便，能耗低。
Description
技术领域
本实用新型属于信息技术领域，尤其涉及一种LORA转NB-IOT的数据采集器。
背景技术
民用仪表数据远程采集，目前国内主要NB_IOT数据采集。仪表在现场的安装位置分布在各个楼层的管井，NB-IOT网络信号无法完全覆盖，导致仪表上传成功率不高。尤其有些水表安装在地底下的阴井盖下，NB-IOT的网络覆盖极差，增加基站也无法解决数据上传问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种采用NB_IOT与LORA无线技术结合，实现与仪表实时无线传输，实时监测设备的安装环境，通讯稳定可靠，信号强度高，可同时采集多个仪表的数据，安装调试方便，能耗低的LORA转NB-IOT的数据采集器。
本实用新型的技术方案：一种LORA转NB-IOT的数据采集器，该数据采集器的上行采用NB-IOT通讯，与管理系统通讯；下行采用LORA通讯，与仪表无线通讯；该数据采集器包括单片机以及连接在单片机上的数据存储电路、电池电压检测及转换电路、时钟电路、温湿度测量电路、NB-IOT通讯驱动电路、LORA通讯驱动电路和液晶显示及按键电路。
本实用新型采用NB_IOT与LORA无线技术结合，实现与仪表实时无线传输，实时监测设备的安装环境，通讯稳定可靠，信号强度高，可同时采集多个仪表的数据，安装调试方便，能耗低。
优选地，所述单片机采用R7F0C004，所述液晶显示及按键电路用于更清晰的显示当室温，湿度，时间参数，用户通过按键在液晶显示屏上查看或设置参数，实现人机交互。
该单片机具有功耗低，工作稳定等特点。
优选地，所述数据存储电路采用E2PROM,用于参数保存。
优选地，所述LORA通讯驱动电路采用SX1278芯片，实现LoRa调制；NB-IOT通讯驱动电路采用BC28模组，实现与管理系统平台对接。
优选地，所述温湿度测量电路采用SHT30芯片，用于监测环境温度、湿度，一旦监测到环境温湿度超出工作范围可提前预警。
该芯片具有测量精度高，功耗低等特点。
优选地，所述时钟电路保证实时时间的准确性，保证24小时内的时钟误差不超过5秒。
优选地，所述电池电压监测电路用于检测电池电压，一旦电池低压，可提前预警，及时更换电池。
优选地，该数据采集器内部有64个独立通道用于采集仪表数据，最大与64个仪表实现通讯；其无线通讯距离可以达到5km以上。
优选地，该数据采集器的静态功耗<30uA；采集周期为24小时采集64个表，平均功耗为200uA；采用ERM34615H，19000mAh的锂亚电池。
锂亚电池可保证8年的数据上传。
本实用新型采用NB_IOT与LORA无线技术结合，实现与仪表实时无线传输，实时监测设备的安装环境，通讯稳定可靠，信号强度高，可同时采集多个仪表的数据，安装调试方便，能耗低。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图；
图2为本实用新型的无线通信示意图；
图3为本实用新型中单片机的电路图；
图4为本实用新型中电池电压检测转换电路图；
图5为本实用新型中NB-IOT通讯驱动电路图；
图6为本实用新型中LORA通讯驱动电路图；
图7为本实用新型中温湿度测量电路图；
图8为本实用新型中数据存储电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。
如图1-8所示，一种LORA转NB-IOT的数据采集器，该数据采集器的上行采用NB-IOT通讯，与管理系统通讯；下行采用LORA通讯，与仪表无线通讯；该数据采集器包括单片机以及连接在单片机上的数据存储电路、电池电压检测及转换电路、时钟电路、温湿度测量电路、NB-IOT通讯驱动电路、LORA通讯驱动电路和液晶显示及按键电路。单片机采用R7F0C004，所述液晶显示及按键电路用于更清晰的显示当室温，湿度，时间参数，用户通过按键在液晶显示屏上查看或设置参数，实现人机交互。数据存储电路采用E2PROM,用于参数保存。LORA通讯驱动电路采用SX1278芯片，实现LoRa调制；NB-IOT通讯驱动电路采用BC28模组，实现与管理系统平台对接。所述温湿度测量电路采用SHT30芯片，用于监测环境温度、湿度，一旦监测到环境温湿度超出工作范围可提前预警。所述时钟电路保证实时时间的准确性，保证24小时内的时钟误差不超过5秒。所述电池电压监测电路用于检测电池电压，一旦电池低压，可提前预警，及时更换电池。该数据采集器内部有64个独立通道用于采集仪表数据，最大与64个仪表实现通讯；其无线通讯距离可以达到5km以上。该数据采集器的静态功耗<30uA；采集周期为24小时采集64个表，平均功耗为200uA；采用ERM34615H，19000mAh的锂亚电池。
LORA的通讯频率采用470-510MHz，空旷距离可达5km。LORA通讯距离远，使得该数据采集器安装相对灵活(仪表安装位置固定)。
NB-IOT无线频率为800-950MHz，与LORA的频段错开。因此LORA与NB-IOT频段相互之间不会干扰，不影响其各自通讯。
本实用新型通过LORA无线与仪表实现无线传输：仪表采用WOR(定时唤醒接收)方式，实时监测无线信号。数据采集器通过发送LORA信号前导码(保证仪表唤醒周期内覆盖)+有效数据包与仪表实时通讯。LORA通讯完成后，进入休眠状态。
本实用新型主要创新点如下：
1.将NB-IOT技术与LORA技术完美结合，通过LORA技术实现采集仪表远距离传输，并通过NB-IOT上传到管理系统。
2.数据采集器采用LORA无线前导码+有效数据包发送，可实时与仪表通讯。
3.数据采集器采用时分复用和频分复用技术。当区域内有多个该采集器，采用分时间段和错开无线通讯频率，避开无线通讯冲突问题。
4.LORA无线信号强度检测功能。仪表的LORA无线上传时，该采集器检测该LORA信号的无线强度，并指示该数据采集器安装位置是否合适。
5.NB-IOT无线和LORA无线采用外置吸盘天线；当NB-IOT信号弱时，可挪动天线位置，使信号达到最佳；当LORA采集信号不佳时，也可以挪动天线，使信号达到最佳。
6.低功耗。用电池供电，使现场安装调试方便。
7.监测设备安装环境。由于电子器件都是半导体器件，很容易受温湿度影响；通过监测工作环境温湿度功能，确保设备正常运行。
8.电池电压监测功能，通过检测电池电压，可提前半年预警电池欠压状态。
9.采集器实现抄集多个仪表，最大负载量为64个，大大减少该设备成本及安装调试成本。
10.针对仪表恶劣的安装环境(例如仪表安装阴井盖下2米深)，将数据采集安装在仪表附件100米内的建筑，实现100％的抄表及上传到管理系统。
Claims (8)
1.一种LORA转NB-IOT的数据采集器，其特征在于：该数据采集器的上行采用NB-IOT通讯，与管理系统通讯；下行采用LORA通讯，与仪表无线通讯；该数据采集器包括单片机以及连接在单片机上的数据存储电路、电池电压检测及转换电路、时钟电路、温湿度测量电路、NB-IOT通讯驱动电路、LORA通讯驱动电路和液晶显示及按键电路。
2.根据权利要求1所述的一种LORA转NB-IOT的数据采集器，其特征在于：所述单片机采用R7F0C004，所述液晶显示及按键电路用于更清晰的显示室温，湿度，时间参数。
3.根据权利要求1所述的一种LORA转NB-IOT的数据采集器，其特征在于：所述数据存储电路采用E2PROM,用于参数保存。
4.根据权利要求1所述的一种LORA转NB-IOT的数据采集器，其特征在于：所述LORA通讯驱动电路采用SX1278芯片，实现LoRa调制；NB-IOT通讯驱动电路采用BC28模组，实现与管理系统平台对接。
5.根据权利要求1所述的一种LORA转NB-IOT的数据采集器，其特征在于：所述温湿度测量电路采用SHT30芯片，用于监测环境温度、湿度。
6.根据权利要求1所述的一种LORA转NB-IOT的数据采集器，其特征在于：所述电池电压监测电路用于检测电池电压。
7.根据权利要求1所述的一种LORA转NB-IOT的数据采集器，其特征在于：该数据采集器内部有64个独立通道用于采集仪表数据，最大与64个仪表实现通讯；其无线通讯距离可以达到5km以上。
8.根据权利要求1所述的一种LORA转NB-IOT的数据采集器，其特征在于：该数据采集器的静态功耗<30uA；采集周期为24小时采集64个表，平均功耗为200uA；采用ERM34615H，19000mAh的锂亚电池。
Priority Applications (1)
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| CN202022672070.5U CN213690938U (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 一种lora转nb-iot的数据采集器 |
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| CN202022672070.5U CN213690938U (zh) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | 一种lora转nb-iot的数据采集器 |
Publications (1)
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| CN213690938U true CN213690938U (zh) | 2021-07-13 |
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ID=76734627
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN213690938U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115862181A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-03-28 | 钛能科技股份有限公司 | 一种链式通信显示仪表组及其链式通信方法 |
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2020
- 2020-11-18 CN CN202022672070.5U patent/CN213690938U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN115862181A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-03-28 | 钛能科技股份有限公司 | 一种链式通信显示仪表组及其链式通信方法 |
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