CN214315629U - 一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关 - Google Patents

一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关 Download PDF

Info

Publication number
CN214315629U
CN214315629U CN202120283012.5U CN202120283012U CN214315629U CN 214315629 U CN214315629 U CN 214315629U CN 202120283012 U CN202120283012 U CN 202120283012U CN 214315629 U CN214315629 U CN 214315629U
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
power failure
power supply
gateway
communication module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN202120283012.5U
Other languages
English (en)
Inventor
赵奕
任志航
穆士留
杨建强
李洋
马俊
黄冰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuji Group International Engineering Co ltd
Original Assignee
Xuji Group International Engineering Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuji Group International Engineering Co ltd filed Critical Xuji Group International Engineering Co ltd
Priority to CN202120283012.5U priority Critical patent/CN214315629U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN214315629U publication Critical patent/CN214315629U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，包括微控制单元MCU、LoRa通信模组、WIFI通信模组、4G通信模组、PHY模组和存储器模组，还包括：12V输入电源，提供网关的输入端电压；分压电阻，连接所述12V输入电源，对所12V输入电源进行分压，提供3.3V电压；P‑MOS管，所述P‑MOS管的栅极连接在分压电阻12V分压后的3.3V处，源极接在MCU的3.3V系统电源上，漏极连载到MCU的检测I/O上。本实用新型具备掉电检测及停电上报功能，加强了工作人员远程对现场LoRa设备的工作情况的了解，能快速让工作人员了解到现场电力情况及时检修线路。

Description

一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关
技术领域
本实用新型涉及LoRa无线通信技术领域，特别涉及一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关。
背景技术
LoRaWANTM是一种低功耗广域网络(LPWAN)规范，适用于在地区、国家或全球网络中的电池供电的无线设备。LoRaWAN以物联网的关键要求为目标，如安全的双向通讯、移动化和本地化服务。该标准提供智能设备间无缝的互操作性，不需要复杂的本地安装，给用户、开发者、企业以自由，使其在物联网中发挥作用。LoRaWAN网关，是一种国际标准的物联网中继设备，作为LoRaWAN通信系统的信息转换器，负责衔接网络服务器和终端节点的通信，实现终端设备到服务器之间的报文通信协议转换和转发。
现有LoRaWAN网关采用的是直接连接在市电上，通过适配器的变压满足LoRaWAN网关的正常运行。由于设备采用的是LoRa无线通信技术，远程传输数据及控制设备的运转，终端设备与服务器之间的数据传输并非连续不间断传输，即中间存在时间间隔，所以如果设备现场出现断电、停电的现象，那么设备与LoRaWAN都将停止工作，服务器将不能及时获取设备是否正常工作，不利于工作人员对现场电力设备进行检修等。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，具备掉电检测及停电上报功能，加强了工作人员远程对现场LoRa设备的工作情况的了解，能快速让工作人员了解到现场电力情况及时检修线路。
本实用新型实施例提供了一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其中，包括微控制单元MCU、LoRa通信模组、WIFI通信模组、4G通信模组、PHY模组和存储器模组，还包括：
12V输入电源，提供网关的输入端电压。
分压电阻，连接所述12V输入电源，对所12V输入电源进行分压，提供3.3V电压。
P-MOS管，所述P-MOS管的栅极连接在分压电阻12V分压后的3.3V处，源极接在MCU的3.3V系统电源上，漏极连载到MCU的检测I/O上。
所述微控制单元MCU用于处理外设信息。
其中，所述LoRa通信模组用于以LoRaWAN协议与LoRa终端设备进行数据收发。
所述WIFI通信模组用于以WIFI通信连接网关WIFI，配置网关相关参数。
所述存储器模组用于存储系统相关程序。
本实用新型实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，所述12V输入电源为LoRa终端设备220V市电通过网关适配器转为LoRaWAN网关12V输入端电压。
本实用新型实施例提供了第二种可能的实施方式，其中，所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换为5.5V电压。
所述5.5V电压通过LDO转为3.3V电压和3.8V电压。
所述3.3V电压为MCU的系统电源，为所述MCU、所述WIFI通信模组和所述PHY模组供电。
所述3.8V电压为所述4G通信模组供电。
本实用新型实施例提供了第三种可能的实施方式，其中，
还包括备用电源。
所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换的5V处设有超级电容，作为备用电源，为所述LoRa通信模组供电。
本实用新型实施例提供了第四种可能的实施方式，其中，
所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换的5V处还设有肖特基二极管。
本实用新型实施例提供了第五种可能的实施方式，其中，所述4G通信模组以4G与4G基站通信，将LoRa数据上传服务器。
所述PHY模组通过以太网与4G基站通信，将LoRa数据上传服务器。
所述LoRa数据包括电压数据，220V电压正常时，网关输入12V电源存在，所述P-MOS管的栅极和源极压差为0V，MCU检测I/O为低电平，判断为电压正常；停止供电时，网关输入端电压小于12V，所述P-MOS管的栅极电压小于3.3V，栅极与源极压差小于0V，所述P-MOS管导通，漏极输出3.3V电压，MCU检测I/O口为高电平，判断为现场停电，所述4G通信模组通过4G通信、所述PHY模组通过以太网通信将停电信号上传到服务器。
本实用新型实施例提供了第六种可能的实施方式，其中，所述PHY模组包括PHY芯片和以太网网口。
本实用新型实施例提供了第七种可能的实施方式，其中，所述存储器模组包括SPI_FLASH存储器和EEPROM存储器。
本实用新型实施例的有益效果是：
本实用新型在原有LoRaWAN网关的基础上新增掉电检测和停电上报功能，不仅支持原有网关的所有功能，同时也具备掉电检测及停电上报功能。这使得网关在现场的利用率得到提升，检测现场环境停电或者断电的能力加强了工作人员远程对现场LoRa设备的工作情况的了解，设备是因为断电未上报数据还是设备损坏都能通过LoRaWAN网关及时得到了解。同时，能根据LoRaWAN网关的设备编号定位到该设备现场，快速让工作人员了解到现场电力情况，及时检修线路。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关结构示意图；
图2为原有的LoRaWAN网关结构示意图；
图3为本实用新型带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关供电模式示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
请参照图1至图3，本实用新型的实施例提供一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其中，包括微控制单元MCU、LoRa通信模组、WIFI通信模组、4G通信模组、PHY模组和存储器模组，还包括：
12V输入电源，提供网关的输入端电压。
分压电阻，连接所述12V输入电源，对所12V输入电源进行分压，提供3.3V电压。
P-MOS管，所述P-MOS管的栅极连接在分压电阻12V分压后的3.3V处，源极接在MCU的3.3V系统电源上，漏极连载到MCU的检测I/O上。
所述微控制单元MCU用于处理外设信息。
参照图2，所述LoRa通信模组用于以LoRaWAN协议与LoRa终端设备进行数据收发。
所述WIFI通信模组用于以WIFI通信连接网关WIFI，配置网关相关参数。
所述存储器模组用于存储系统相关程序。
本实用新型实施例提供了第一种可能的实施方式，其中，所述12V输入电源为LoRa终端设备220V市电通过网关适配器转为LoRaWAN网关12V输入端电压。
本实用新型实施例提供了第二种可能的实施方式，其中，所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换为5.5V电压。
所述5.5V电压通过LDO转为3.3V电压和3.8V电压。
所述3.3V电压为MCU的系统电源，为所述MCU、所述WIFI通信模组和所述PHY模组供电。
所述3.8V电压为所述4G通信模组供电。
本实用新型实施例提供了第三种可能的实施方式，其中，
还包括备用电源。
所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换的5V处设有超级电容，作为备用电源，为所述LoRa通信模组供电。
本实用新型实施例提供了第四种可能的实施方式，其中，
所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换的5V处还设有肖特基二极管，防止电流倒灌。
当系统上电时，网关系统开始工作，同时超级电容充电直至5.5V电压；当系统掉电时，超级电容充当电源，系统的掉电检测及停电上报功能得以实施。
本实用新型实施例提供了第五种可能的实施方式，其中，所述4G通信模组以4G与4G基站通信，将LoRa数据上传服务器。
所述PHY模组通过以太网与4G基站通信，将LoRa数据上传服务器。
220V电压正常时，网关输入12V电源存在，所述P-MOS管的栅极和源极压差为0V，(P-MOS管的开启电压VGS小于其开启电压VPT时，且VPT小于0V，P-MOS管才能导通。)MCU检测I/O为低电平，判断为电压正常。
停止供电时，网关输入端电压小于12V，所述P-MOS管的栅极电压小于3.3V，栅极与源极压差小于0V，所述P-MOS管导通，漏极输出3.3V电压，MCU检测I/O口为高电平，判断为现场停电，所述4G通信模组通过4G通信、所述PHY模组通过以太网通信将停电信号上传到服务器。
本实用新型实施例提供了第六种可能的实施方式，其中，所述PHY模组包括PHY芯片和以太网网口。
本实用新型实施例提供了第七种可能的实施方式，其中，所述存储器模组包括SPI_FLASH存储器和EEPROM存储器。
本实用新型实施例旨在保护一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，具备如下效果：
本实用新型在原有LoRaWAN网关的基础上新增掉电检测和停电上报功能，不仅支持原有网关的所有功能，同时也具备掉电检测及停电上报功能。这使得网关在现场的利用率得到提升，检测现场环境停电或者断电的能力加强了工作人员远程对现场LoRa设备的工作情况的了解，设备是因为断电未上报数据还是设备损坏都能通过LoRaWAN网关及时得到了解。同时，能根据LoRaWAN网关的设备编号定位到该设备现场，快速让工作人员了解到现场电力情况，及时检修线路。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，包括微控制单元MCU、LoRa通信模组、WIFI通信模组、4G通信模组、PHY模组和存储器模组，其特征在于，还包括：
12V输入电源，提供网关的输入端电压；
分压电阻，连接所述12V输入电源，对所12V输入电源进行分压，提供3.3V电压；
P-MOS管，所述P-MOS管的栅极连接在分压电阻12V分压后的3.3V处，源极接在MCU的3.3V系统电源上，漏极连载到MCU的检测I/O上。
2.根据权利要求1所述的带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其特征在于，所述12V输入电源为LoRa终端设备220V市电通过网关适配器转为LoRaWAN网关12V输入端电压。
3.根据权利要求1所述的带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其特征在于，
所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换为5.5V电压；
所述5.5V电压通过LDO转为3.3V电压和3.8V电压；
所述3.3V电压为MCU的系统电源，为所述MCU、所述WIFI通信模组和所述PHY模组供电；
所述3.8V电压为所述4G通信模组供电。
4.根据权利要求3所述的带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其特征在于，
还包括备用电源；
所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换的5V处设有超级电容，作为备用电源，为所述LoRa通信模组供电。
5.根据权利要求4所述的带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其特征在于，
所述12V输入电源通过DC-DC变换器转换的5V处还设有肖特基二极管。
6.根据权利要求4所述的带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其特征在于，
所述4G通信模组以4G与4G基站通信，将LoRa数据上传服务器；
所述PHY模组通过以太网与4G基站通信，将LoRa数据上传服务器；
所述LoRa数据包括电压数据，220V电压正常时，网关输入12V电源存在，所述P-MOS管的栅极和源极压差为0V，MCU检测I/O为低电平，判断为电压正常；停止供电时，网关输入端电压小于12V，所述P-MOS管的栅极电压小于3.3V，栅极与源极压差小于0V，所述P-MOS管导通，漏极输出3.3V电压，MCU检测I/O口为高电平，判断为现场停电，所述4G通信模组通过4G通信、所述PHY模组通过以太网通信将停电信号上传到服务器。
7.根据权利要求1所述的带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其特征在于，所述PHY模组包括PHY芯片和以太网网口。
8.根据权利要求1所述的带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关，其特征在于，所述存储器模组包括SPI_FLASH存储器和EEPROM存储器。
CN202120283012.5U 2021-02-01 2021-02-01 一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关 Expired - Fee Related CN214315629U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202120283012.5U CN214315629U (zh) 2021-02-01 2021-02-01 一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202120283012.5U CN214315629U (zh) 2021-02-01 2021-02-01 一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN214315629U true CN214315629U (zh) 2021-09-28

Family

ID=77832459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202120283012.5U Expired - Fee Related CN214315629U (zh) 2021-02-01 2021-02-01 一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN214315629U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106249073A (zh) 基于LoRa通信技术的配电网故障指示系统
CN108152578B (zh) 台区智能电能表停电事件主动上报及研判方法
CN204177912U (zh) 基于gis应用的配网故障预警及定位系统
CN202512170U (zh) 具有断电保护功能的智能电表通信模块电路结构
CN202679060U (zh) 海底观测网络的不间断电源管理系统
CN205880114U (zh) 基于LoRa通信技术的配电网故障指示系统
CN203590054U (zh) 一种嵌入式系列通信电源系统
CN103887887A (zh) 智能型低压配电网失压断电报警终端
CN206193157U (zh) 适用于低温环境的故障指示器及配电线路故障定位系统
WO2013131236A1 (zh) 供电电路及电气设备
CN214315629U (zh) 一种带掉电检测与停电上报功能的LoRaWAN网关
CN203909603U (zh) 一种用于变电站端子箱温湿度监控的通信管理机
CN205240980U (zh) 一种小型电梯远程监控系统及故障报警系统
CN209746710U (zh) 一种快递柜
CN210577927U (zh) 一种具有主、备电源自动切换功能的rtu
CN204741472U (zh) 基于移动云计算的健康监测装置
CN110829578A (zh) 具有掉电保护与报警功能的远程终端单元及其使用方法
CN205610344U (zh) 一种智能电网的无线监测系统
CN208571692U (zh) 一种自动上报工作电源掉电告警的电路
CN106679714A (zh) 基站电源监控系统
CN212277989U (zh) 一种低压台区故障上报装置
CN209930292U (zh) 一种基于mqtt消息协议的lng瓶组站远程监测系统
CN210924881U (zh) 分体式电力数据传输系统
CN103280083A (zh) 居民远程集中抄表系统及用电量抄表方法
CN112710891A (zh) 一种分支开关停复电监测传感器、系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210928