CN218514561U - 一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统 - Google Patents
一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，属于LoRa无线通信领域，包括LoRa终端单元、中继网关、云网关、服务器和城市远程监控平台。每个LoRa终端单元均连接有隧道灯；每个中继网关通过无线通信分别管理10个LoRa终端单元，所述云网关通过无线通信连接若干个所述中继网关单元；所述服务器与所述云网关相连接，所述城市远程监控平台与所述服务器相连接，所述城市远程监控平台通过上位机实现人机交互，实时监控和控制隧道路灯状态。本实用新型能够实现无线控制隧道路灯，并对其智能化控制和监控路灯状态，实现智能化城市管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及LoRa无线通信技术领域，特别涉及一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统。
背景技术
随着物联网技术发展的越来越成熟，各种无线通信方式也迎来了百花齐放，像近些年应用较广的NB-IoT、LoRa技术、CAT1等技术越来越多的替代原有有线控制方式，让工业控制变得更加智能。其中LoRa因其传输距离远、功耗低、实现自组网的特性，在隧道、地下矿井、小范围的组网等场景应用广泛。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，以解决传统有线控制隧道路灯布线复杂、控制繁琐的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，包括LoRa终端单元、中继网关、云网关、服务器和城市远程监控平台；
每个LoRa终端单元均连接有隧道灯；
每个中继网关通过无线通信分别管理10个LoRa终端单元，所述云网关通过无线通信连接若干个所述中继网关单元；所述中继网关将所述LoRa终端单元的数据打包上传至所述云网关，并将所述云网关的数据下发至所管理的LoRa终端单元；
所述服务器与所述云网关相连接，所述云网关将从所述中继网关采集的数据上传至所述服务器，同时将所述服务器下发控制指令给所述中继网关；
所述城市远程监控平台与所述服务器相连接，所述城市远程监控平台通过上位机实现人机交互，实时监控和控制隧道路灯状态。
在一种实施方式中，所述LoRa终端单元包括32位的第一MCU、与所述第一MCU连接的LoRa收发器、控制灯电源通断的继电器以及测量灯电流的互感器；所述LoRa收发器上连接有高增益天线，并且所述继电器和所述互感器均与灯相连。
在一种实施方式中，所述中继网关包括32位的第二MCU、与所述第二MCU相连接的LoRa通道；所述LoRa通道有若干个，每个LoRa通道上均连接有高增益天线。
在一种实施方式中，所述云网关包括32位的第三MCU、与所述第三MCU相连的LoRa上行收发器和4G模块；
所述LoRa上行收发器和所述4G模块上均连接有高增益天线；通过所述LoRa上行收发器将所述服务器的控制指令下发给所述中继网关，以及接收所述中继网关的信号上传至所述服务器。
在一种实施方式中，所述第二MCU和所述第三MCU的型号相同，均为CKS32F407VGT6。
在一种实施方式中，所述云网关通过所述4G模块与所述服务器相连。
在一种实施方式中，所述城市远程监控平台包含隧道开关控制及状态显示、功耗大小显示，所述城市远程监控平台能够实现监测数据存储，电量消耗统计功能。
在本实用新型提供的一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统中，包括LoRa终端单元、中继网关、云网关、服务器和城市远程监控平台。每个LoRa终端单元均连接有隧道灯；每个中继网关通过无线通信分别管理10个LoRa终端单元，所述云网关通过无线通信连接若干个所述中继网关单元；所述服务器与所述云网关相连接，所述城市远程监控平台与所述服务器相连接，所述城市远程监控平台通过上位机实现人机交互，实时监控和控制隧道路灯状态。本实用新型能够实现无线控制隧道路灯，并对其智能化控制和监控路灯状态，实现智能化城市管理。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统结构示意图。
图2是LoRa终端单元的电路示意图。
图3是中继网关的电路示意图。
图4是云网关的电路示意图。
图5是系统数据通信链路。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
本实用新型提供了一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，其结构如图1所示，包括LoRa终端单元、中继网关、云网关、服务器和城市远程监控平台。每个LoRa终端单元均连接有隧道灯；每个中继网关通过无线通信分别管理10个LoRa终端单元，所述云网关通过无线通信连接若干个所述中继网关单元；所述服务器与所述云网关相连接，所述城市远程监控平台与所述服务器相连接，所述城市远程监控平台通过上位机实现人机交互，实时监控和控制隧道路灯状态。
如图2所示，所述LoRa终端单元包括32位的第一MCU、与所述第一MCU连接的LoRa收发器、控制灯电源通断的继电器以及测量灯电流的互感器。所述第一MCU通过驱动与所述继电器相连；所述LoRa收发器上连接有高增益天线，所述继电器和所述互感器均与灯相连。所述第一MCU的型号为CKS32F030C8T6。
所述互感器将采集的电流大小转化成电压信号与所述第一MCU的AD口相连接，并换算成实际的电流大小。所有的终端都有唯一的ID号，当发生异常时，会以ID+状态+电流的格式主动上报异常给所述中继网关，平时状态下就是处于被动等待请求状态。
如图3所示，所述中继网关包括32位的第二MCU、与所述第二MCU相连接的LoRa通道；所述LoRa通道有若干个，每个LoRa通道上均连接有高增益天线。所述中继网关将所述LoRa终端单元的数据打包上传至所述云网关，并将所述云网关的数据下发至所管理的LoRa终端单元。所述第二MCU的型号为CKS32F407VGT6。
所述中继网关有四个LoRa通道，且每个中继网关都有唯一的ID。四个LoRa通道选用的通信频率各不相同，按照频率不同分为LoRa通道1、LoRa通道2、LoRa通道3、LoRa通道4。其中LoRa通道1和LoRa通道2用于和终端进行通信，LoRa通道3用于和所述云网关进行通信，LoRa通道4为备用通道，中继网关实现的是将终端的数据传递给所述云网关，并将所述云网关的数据下发给所管理的LoRa终端单元，LoRa通道3采用的是高增益天线。
如图4所示，所述云网关包括32位的第三MCU、与所述第三MCU相连的LoRa上行收发器和4G模块；所述LoRa上行收发器和所述4G模块上均连接有高增益天线。所述云网关通过所述LoRa上行收发器将所述服务器的控制指令下发给所述中继网关，以及接收所述中继网关的信号上传至所述服务器。所述第三MCU的型号为CKS32F407VGT6。
所述云网关通过所述4G模块与所述服务器相连，所述云网关将接收到的数据进行打包处理，按照一定格式通过4G模块上传至服务器；所述服务器将传输过来数据的传递到所述城市远程监控平台处理后显示在上位机端。所述上位机端借助Labview上位机，显示包括每个路灯的状态、通断开关控制按钮。本实用新型提供的一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统的系统数据通信链路如图5所示，分别为上行数据链路和下行数据链路。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，其特征在于，包括LoRa终端单元、中继网关、云网关、服务器和城市远程监控平台；
每个LoRa终端单元均连接有隧道灯；
每个中继网关通过无线通信分别管理10个LoRa终端单元，所述云网关通过无线通信连接若干个所述中继网关单元；所述中继网关将所述LoRa终端单元的数据打包上传至所述云网关，并将所述云网关的数据下发至所管理的LoRa终端单元；
所述服务器与所述云网关相连接，所述云网关将从所述中继网关采集的数据上传至所述服务器，同时将所述服务器下发控制指令给所述中继网关；
所述城市远程监控平台与所述服务器相连接，所述城市远程监控平台通过上位机实现人机交互，实时监控和控制隧道路灯状态。
2.如权利要求1所述的基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，其特征在于，所述LoRa终端单元包括32位的第一MCU、与所述第一MCU连接的LoRa收发器、控制灯电源通断的继电器以及测量灯电流的互感器；所述LoRa收发器上连接有高增益天线，并且所述继电器和所述互感器均与灯相连。
3.如权利要求2所述的基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，其特征在于，所述中继网关包括32位的第二MCU、与所述第二MCU相连接的LoRa通道；所述LoRa通道有若干个，每个LoRa通道上均连接有高增益天线。
4.如权利要求3所述的基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，其特征在于，所述云网关包括32位的第三MCU、与所述第三MCU相连的LoRa上行收发器和4G模块；
所述LoRa上行收发器和所述4G模块上均连接有高增益天线；通过所述LoRa上行收发器将所述服务器的控制指令下发给所述中继网关，以及接收所述中继网关的信号上传至所述服务器。
5.如权利要求4所述的基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，其特征在于，所述第二MCU和所述第三MCU的型号相同，均为CKS32F407VGT6。
6.如权利要求4所述的基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，其特征在于，所述云网关通过所述4G模块与所述服务器相连。
7.如权利要求5所述的基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统，其特征在于，所述城市远程监控平台包含隧道开关控制及状态显示、功耗大小显示，所述城市远程监控平台能够实现监测数据存储，电量消耗统计功能。
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| CN202222333113.6U CN218514561U (zh) | 2022-09-02 | 2022-09-02 | 一种基于LoRa技术的隧道路灯智能控制系统 |
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Family Applications (1)
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2022
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