CN219867460U - 一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及监测技术领域，公开了一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关、数据终端；所述的LoRa无线传感器设置在供水管网现场，用于采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号；所述的LoRa无线传感器通过Lora无线传输协议与LoRa网关进行连接；所述的LoRa网关通过有线通信与数据终端连接；所述的LoRa无线传感器包括LoRa压力传感器、LoRa液位传感器和LoRa水浸传感器。本实用新型解决了现有技术不适用于偏僻供水管环境，不能提供全面监测的问题，且具有成本低廉，方便易用的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及监测技术领域，更具体的，本实用新型涉及一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统。
背景技术
供水工程中向用户输水和配水的管道系统，又称给水管网。它包括输水管渠、配水管网、加压泵站、水塔、水池和管网附属设施等。厂区供水管网设备是否稳定正常的运行，对工厂生产影响很关键。传统的供水管网数据采集系统主要由现场仪表、现场数据采集模块、光纤、交换机、电缆、工业总线、控制器组成，主要存在以下缺点：
(1)现场数据采集装置的数量、传感器与现场数据采集装置之间的电缆长度会随着监测点的增加而使布线更加复杂，电缆及安装设备费用成倍增加。
(2)目前许多管网、水塔、水池分布较偏僻，各个设备的现场数据采集装置与控制器之间一般通过光纤环网实现数据传输和储存，这部分的安装材料和施工费用高。
针对这一问题，现有一种基于LORA的液位报警系统，涉及液位监测领域。包括LORA无线模块、液位计、控制装置、报警装置、智能终端、开关电源；所述的报警装置、液位计和LORA无线模块分别与控制装置连接；液位计用于检测废液池的液位高低；所述的智能终端通过以太网连接所述的控制装置；所述的LORA无线模块还外接移动通信设备；所述的开关电源用于AC220V转换为DC24V，向LORA无线模块、液位计、控制装置、报警装置供电，该现有技术解决无法对针对不同液位通过移动设备智能报警的问题。
然而现有的基于LORA的液位报警系统存在不适用于偏僻供水管环境，不能提供全面监测的问题，因此如何提供一种适用于偏僻供水管环境，能够停工全面监测的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，是本技术领域亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术不适用于偏僻供水管环境，不能提供全面监测的问题，提供了一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其具有成本低廉，方便易用的特点。
为实现上述本实用新型目的，采用的技术方案如下：
一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关、数据终端；所述的LoRa无线传感器设置在供水管网现场，用于采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号；所述的LoRa无线传感器与LoRa网关进行连接；所述的LoRa网关与数据终端连接；
所述的LoRa无线传感器包括LoRa压力传感器、LoRa液位传感器和LoRa水浸传感器；所述的LoRa压力传感器安装在供水管网各主管位置；所述的LoRa液位传感器安装在供水管网的水池水塔上方；所述的LoRa水浸传感器安装在供水管网的水池水塔下方。
优选的，所述的LoRa无线传感器与LoRa网关进行连接；所述的LoRa网关与数据终端连接。
进一步的，所述的数据终端包括工控机、平板电脑、触摸屏；工控机、平板电脑、触摸屏分别与LoRa网关连接。
更进一步的，具体的，LoRa网关通过Modbus RTU有线通信协议与数据终端连接。
更进一步的，所述的有线通信包括有线以太网，工业串行总线。
更进一步的，所述LoRa压力传感器为HM200无线压力传感器。
更进一步的，所述LoRa液位传感器为MD-S270L系列无线数字液位传感器。
更进一步的，所述LoRa水浸传感器为EM300-SLD无线水浸传感器。
更进一步的，所述的LoRa网关通过RS485接口与数据终端连接进行Modbus RTU协议通信。
更进一步的，所述的数据终端为威纶通MT8150iE触摸屏。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型公开了一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关，数据终端，通过将LoRa无线传感器设置在供水管网现场，采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号，并且LoRa无线传感器与LoRa网关连接；LoRa网关与数据终端连接；解决了现有的基于LORA的液位报警系统存在不适用于偏僻供水管环境，不能提供全面监测，其具有成本低廉，方便易用的特点。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统。
图2为本实用新型的一种数据终端读取LoRa网关寄存器的数据并将原始数据处理成浮点型数据的流程示意图。
图3本实用新型的一种数据终端读取LoRa网关寄存器的数据并将原始数据处理成浮点型数据的具体流程示意图。
其中，1-LoRa压力传感器，2-LoRa液位传感器，3-LoRa水浸传感器，4-LoRa网关，5-工控机，6-平板电脑，7-触摸屏。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做详细描述。
实施例1
如图1所示，一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关4、数据终端；所述的LoRa无线传感器设置在供水管网现场，用于采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号；所述的LoRa无线传感器与LoRa网关4进行连接；所述的LoRa网关4与数据终端连接；
所述的LoRa无线传感器包括LoRa压力传感器1、LoRa液位传感器2和LoRa水浸传感器3；所述的LoRa压力传感器1安装在供水管网各主管位置，用于采集各主管的水管压力信号；所述的LoRa液位传感器2安装在供水管网的水池水塔上方，用于采集水塔的水池液位信号；所述的LoRa水浸传感器3安装在供水管网的水池水塔下方，用于采集水塔的漏水情况数字量信号。
本实施例中，所述的LoRa无线传感器采用3.6V电池供电。
实施例2
如图1所示，一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关4、数据终端；所述的LoRa无线传感器设置在供水管网现场，用于采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号；所述的LoRa无线传感器通过Lora无线传输协议与LoRa网关4进行连接；所述的LoRa网关4通过有线通信与数据终端连接；
所述的LoRa无线传感器包括LoRa压力传感器1、LoRa液位传感器2和LoRa水浸传感器3；所述的LoRa压力传感器1安装在供水管网各主管位置，用于采集各主管的水管压力信号；所述的LoRa液位传感器2安装在供水管网的水池水塔上方，用于采集水塔的水池液位信号；所述的LoRa水浸传感器3安装在供水管网的水池水塔下方，用于采集水塔的漏水情况数字量信号。
本实施例中，所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统分为现场感知层、数据传输层、平台应用层；所述的LoRa无线传感器位于；所述LoRa网关4位于数据传输层；所述的数据终端位于平台应用层。
在一个具体实施例中，所述的LoRa无线传感器与LoRa网关4进行连接；所述的LoRa网关4与数据终端连接。
本实施例中，LoRa压力传感器1用于采集各主管压力4-20mA模拟量信号，LoRa液位传感器2用于采集水池水塔液位采集各主管压力4-20mA模拟量信号，LoRa水浸传感器3用于采集水塔漏水情况数字量信号。
本实施例中，所述LoRa压力传感器1为HM200无线压力传感器；所述LoRa液位传感器2为MD-S270L系列无线数字液位传感器；所述LoRa水浸传感器3为EM300-SLD无线水浸传感器。
本实施例中，所述的LoRa液位传感器包括超声波液位计、浮球液位计、磁翻板液位计。
本实施例中，所述的LoRa水浸传感器包括接触式水浸传感器、红外光电水浸传感器。
实施例3
如图1所示，一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关4、数据终端；所述的LoRa无线传感器设置在供水管网现场，用于采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号；所述的LoRa无线传感器通过Lora无线传输协议与LoRa网关4进行连接；所述的LoRa网关4通过有线通信与数据终端连接。
在一个具体实施例中，所述的LoRa无线传感器包括LoRa压力传感器1、LoRa液位传感器2和LoRa水浸传感器3；所述的LoRa压力传感器1安装在供水管网各主管位置，用于采集各主管的水管压力信号；所述的LoRa液位传感器2安装在供水管网的水池水塔上方，用于采集水塔的水池液位信号；所述的LoRa水浸传感器3安装在供水管网的水池水塔下方，用于采集水塔的漏水情况数字量信号。
在一个具体实施例中，所述的数据终端包括工控机5、平板电脑6、触摸屏7；工控机5、平板电脑6、触摸屏7分别与LoRa网关4连接。
在一个具体实施例中，所述的有线通信包括有线以太网，工业串行总线。
在一个具体实施例中，具体的，LoRa网关4通过Modbus RTU有线通信协议与数据终端连接。
在一个具体实施例中，所述LoRa压力传感器1为HM200无线压力传感器。
在一个具体实施例中，所述LoRa液位传感器2为MD-S270L系列无线数字液位传感器。
在一个具体实施例中，所述LoRa水浸传感器3为EM300-SLD无线水浸传感器。
在一个具体实施例中，所述的LoRa网关4通过RS485接口与数据终端连接进行Modbus RTU协议通信。
本实施例中，所述的LoRa网关4安装在锅炉房中控室，在锅炉房楼顶安装433MHz高增益无线数传接收器接收信号，用于与LoRa网关4连接。所述的LoRa网关4通过RS485接口与数据终端连接进行Modbus RTU协议通信。波特率选择为9600；数据位选择为8；奇偶校验选择为无；停止位选择为1。
在一个具体实施例中，所述的数据终端为威纶通MT8150iE触摸屏7。
实施例4
如图1所示，一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关4、数据终端；所述的LoRa无线传感器设置在供水管网现场，用于采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号；所述的LoRa无线传感器通过Lora无线传输协议与LoRa网关4进行连接；所述的LoRa网关4通过有线通信与数据终端连接。
在一个具体实施例中，所述的LoRa无线传感器包括LoRa压力传感器1、LoRa液位传感器2和LoRa水浸传感器3；所述的LoRa压力传感器1安装在供水管网各主管位置，用于采集各主管的水管压力信号；所述的LoRa液位传感器2安装在供水管网的水池水塔上方，用于采集水塔的水池液位信号；所述的LoRa水浸传感器3安装在供水管网的水池水塔下方，用于采集水塔的漏水情况数字量信号。
在一个具体实施例中，所述的数据终端包括工控机5、平板电脑6、触摸屏7；工控机5、平板电脑6、触摸屏7分别与LoRa网关4连接。
在一个具体实施例中，所述的有线通信包括有线以太网，工业串行总线。
在一个具体实施例中，具体的，LoRa网关4通过Modbus RTU有线通信协议与数据终端连接。
在一个具体实施例中，所述LoRa压力传感器1为HM200无线压力传感器。
在一个具体实施例中，所述LoRa液位传感器2为MD-S270L系列无线数字液位传感器。
在一个具体实施例中，所述LoRa水浸传感器3为EM300-SLD无线水浸传感器。
在一个具体实施例中，所述的LoRa网关4通过RS485接口与数据终端连接进行Modbus RTU协议通信。
本实施例中，所述的数据终端为威纶通MT8150iE触摸屏7。触摸屏7以双字的形式，通过功能码04读取所述的LoRa网关4的数据存储区的数据。如图2所示，进行Modbus RTU协议通信时，首先将网关接收到的来自LoRa无线传感器的原始数据转化为十六进制数据，然后根据高字节和低字节进行数据解读，将高字节数据存储到寄存器A中，将低字节数据存储到寄存器B中；然后进行数据解析，得到32位二进制的数据；将32位二进制的数据转化为浮点型数据，从而根据得到的浮点型数据进行利用。
实施例5
如图1所示，一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关4、数据终端；所述的LoRa无线传感器设置在供水管网现场，用于采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号；所述的LoRa无线传感器通过Lora无线传输协议与LoRa网关4进行连接；所述的LoRa网关4通过有线通信与数据终端连接。
在一个具体实施例中，所述的LoRa无线传感器包括LoRa压力传感器1、LoRa液位传感器2和LoRa水浸传感器3；所述的LoRa压力传感器1安装在供水管网各主管位置，用于采集各主管的水管压力信号；所述的LoRa液位传感器2安装在供水管网的水池水塔上方，用于采集水塔的水池液位信号；所述的LoRa水浸传感器3安装在供水管网的水池水塔下方，用于采集水塔的漏水情况数字量信号。
在一个具体实施例中，所述的数据终端包括工控机5、平板电脑6、触摸屏7；工控机5、平板电脑6、触摸屏7分别与LoRa网关4连接。
在一个具体实施例中，所述的有线通信包括有线以太网，工业串行总线。
在一个具体实施例中，具体的，LoRa网关4通过Modbus RTU有线通信协议与数据终端连接。
在一个具体实施例中，所述LoRa压力传感器1为HM200无线压力传感器。
在一个具体实施例中，所述LoRa液位传感器2为MD-S270L系列无线数字液位传感器。
在一个具体实施例中，所述LoRa水浸传感器3为EM300-SLD无线水浸传感器。
在一个具体实施例中，所述的LoRa网关4通过RS485接口与数据终端连接进行Modbus RTU协议通信。
如图3所示，本实施例中，所述的原始数据为0.1，首先将0.1转化为3DCCCCCD的8位16进制数据，然后根据高字节和低字节进行数据解读，将高字节数据3DCC存储到寄存器A中，将低字节数据CCCD存储到寄存器B中；然后进行数据解析，得到32位二进制的数据00111101110011001100110011001101；将32位二进制的数据从新转化为浮点型数据0.1，从而根据得到的浮点型数据进行利用。
由此，通过调整Modbus协议中浮点数的格式与换算字节顺序；在触摸屏7画面设置数值元件，显示出供水管网的主管压力的数值、水池水塔液位的数值，数据格式为32位浮点数；设置位元件，显示水塔漏水情况数值。操作人员在锅炉房中控室能监视全厂供水管网的数据。
本实用新型公开了一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，包括LoRa无线传感器、LoRa网关4，数据终端，通过将LoRa无线传感器设置在供水管网现场，采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号，并且LoRa无线传感器通过Lora无线传输协议与LoRa网关4连接；LoRa网关4通过有线通信与数据终端连接；解决了现有的基于LORA的液位报警系统存在不适用于偏僻供水管环境，不能提供全面监测，其具有成本低廉，方便易用的特点。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：包括LoRa无线传感器、LoRa网关(4)、数据终端；所述的LoRa无线传感器设置在供水管网现场，用于采集并存储供水系统中的水管压力、水池液位及漏水情况信号；所述的LoRa无线传感器与LoRa网关(4)连接；所述的LoRa网关(4)与数据终端连接；
所述的LoRa无线传感器包括LoRa压力传感器(1)、LoRa液位传感器(2)和LoRa水浸传感器(3)；所述的LoRa压力传感器(1)安装在供水管网各主管位置；所述的LoRa液位传感器(2)安装在供水管网的水池水塔上方；所述的LoRa水浸传感器(3)安装在供水管网的水池水塔下方。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：所述的LoRa无线传感器与LoRa网关(4)进行连接；所述的LoRa网关(4)与数据终端连接。
3.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：所述的数据终端包括工控机(5)、平板电脑(6)、触摸屏(7)；工控机(5)、平板电脑(6)、触摸屏(7)分别与LoRa网关(4)连接。
4.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：具体的，LoRa网关(4)通过Modbus RTU有线通信协议与数据终端连接。
5.根据权利要求4所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：所述的有线通信包括有线以太网，工业串行总线。
6.根据权利要求2所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：所述LoRa压力传感器(1)为HM200无线压力传感器。
7.根据权利要求2所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：所述LoRa液位传感器(2)为MD-S270L系列无线数字液位传感器。
8.根据权利要求2所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：所述LoRa水浸传感器(3)为EM300-SLD无线水浸传感器。
9.根据权利要求5所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：所述的LoRa网关(4)通过RS485接口与数据终端连接进行Modbus RTU协议通信。
10.根据权利要求3所述的基于LoRa技术的厂区供水管网监测系统，其特征在于：
所述的数据终端为威纶通MT8150iE触摸屏(7)。
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