本實用新型涉及燃?xì)獗砜刂萍夹g(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于LoRa擴(kuò)頻通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砜刂破鳌?/p>

背景技術(shù)：

隨著城市燃?xì)馐聵I(yè)的快速發(fā)展，燃?xì)饩用裼脩魯?shù)量迅猛增長，針對燃?xì)夤緦τ脷庥嬃亢腿細(xì)夤芾淼男枰?，?zhǔn)確有效的采集燃?xì)獗碛嬃繑?shù)據(jù)成為了燃?xì)夤芾聿块T的重要工作。傳統(tǒng)的燃?xì)獗沓矸绞街饕揽咳斯ざ〞r抄表匯總、分析數(shù)據(jù)，誤錄、漏錄造成抄表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性無法保證；具有無線通信功能的燃?xì)獗硗捎诔砭嚯x近導(dǎo)致燃?xì)夤救藛T不能準(zhǔn)確有效的抄表，用戶體驗較差；另外，針對燃?xì)夤緦o線抄表組網(wǎng)的需求，當(dāng)前技術(shù)方案實現(xiàn)的無線抄表網(wǎng)絡(luò)很大程度上存在部署難、易癱瘓、難維護(hù)等尷尬問題。

智能云服務(wù)和大數(shù)據(jù)已是當(dāng)前科技發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的主流，作為國家戰(zhàn)略的新型產(chǎn)業(yè)--物聯(lián)網(wǎng)也逐步走向現(xiàn)實。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)已逐步滲透到燃?xì)獬硇袠I(yè)。LoRa擴(kuò)頻無線通信技術(shù)的出現(xiàn)極大的改善了原有技術(shù)條件下無線通信抗干擾能力差、穿透能力差、通信距離近等缺點，針對燃?xì)庑袠I(yè)對智能物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗淼膹娏倚枨?，發(fā)明一種基于LoRa擴(kuò)頻通信技術(shù)的燃?xì)獗砜刂破骱苡斜匾?/p>

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的問題是現(xiàn)有的燃?xì)獗淼目刂拼嬖诓渴痣y、易癱瘓、抄表難、維護(hù)難等問題，用戶使用舒適度差。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：提供一種基于LoRa擴(kuò)頻通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砜刂破鳌Ｋ龌贚oRa擴(kuò)頻通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砜刂破?，包括微控制器、擴(kuò)頻無線通信模塊、LED指示電路、數(shù)據(jù)存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數(shù)模塊和電源管理模塊。

所述微控制器分別與擴(kuò)頻無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、閥門控制模塊、LED指示電路、模擬脈沖計數(shù)模塊和電源管理模塊相連。所述數(shù)據(jù)存儲模塊存儲控制器的相關(guān)參數(shù)。所述模擬脈沖計數(shù)模塊采用雙計量脈沖方式，用于計量檢測燃?xì)獗碜州喌霓D(zhuǎn)動并向微控制器發(fā)送脈沖信號。

優(yōu)選地，所述微控制器為RF70C019單片機，其具有高性能微功耗的特點。

進(jìn)一步地，所述擴(kuò)頻無線通信模塊為LoRa擴(kuò)頻無線通信模塊，其通過SPI總線與微控制器的通訊端相連。

優(yōu)選地，所述LoRa擴(kuò)頻無線通信模塊為SX1278擴(kuò)頻無線通信模塊。

進(jìn)一步地，所述電源管理模塊包括穩(wěn)壓電路、電源電壓檢測電路和備用電容。所述穩(wěn)壓電路的輸出端口和微控制器、LED指示電路和擴(kuò)頻無線通信模塊的電源輸入端口相連接。所述電源電壓檢測電路和微控制器的電壓檢測端口相連接；所述備用電容和系統(tǒng)主電源相連。

進(jìn)一步地，閥門控制模塊包括集成電路DRV8837和反向脈沖消除電路。所述閥門控制模塊的輸入端和微控制器相連，輸出端和燃?xì)獗淼拈y門相連接。

優(yōu)選地，所述的模擬脈沖計數(shù)模塊還用于感應(yīng)外界的磁場干擾信號，并向微控制器發(fā)送防磁信號，所述微控制器在檢測到防磁信號時控制閥門控制模塊關(guān)閉閥門。

優(yōu)選地，所述LED指示電路包含LED發(fā)光二極管；所述LED發(fā)光二極管的狀態(tài)與電源的狀態(tài)相對應(yīng)。

本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：本申請?zhí)峁┑幕贚oRa擴(kuò)頻通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砜刂破?，采用微功耗設(shè)計方案，融合LoRa擴(kuò)頻無線通信技術(shù)，具有穩(wěn)定可靠，通信距離遠(yuǎn)，抗電磁干擾能力強、數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確度高等特點。

本申請?zhí)峁┑娜細(xì)獗砜刂破?，具備基于LoRa擴(kuò)頻無線通信的自組網(wǎng)功能，通過LoRa遠(yuǎn)程抄表集中器等設(shè)備，可實現(xiàn)自動尋網(wǎng)、自動入網(wǎng)、定時上傳無線數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。為燃?xì)夤镜挠脷饨Y(jié)算提供了有利的數(shù)據(jù)支撐，很大程度上方便了燃?xì)夤镜倪\營管理。

附圖說明

圖1是本申請的流程框圖。

具體實施方式

為了更好的理解本實用新型，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，本申請公開了一種基于LoRa擴(kuò)頻通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砜刂破?，包括有微控制器、LED指示電路、擴(kuò)頻無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數(shù)模塊及電源管理模塊。

微控制器分別與LED指示電路、擴(kuò)頻無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計數(shù)模塊及電源管理模塊相連。作為一種實施方式，微控制器采用高性能微功耗的單片機R7F0C019。

LED指示電路包含LED發(fā)光二極管。LED發(fā)光二極管的狀態(tài)與電源的狀態(tài)相對應(yīng)。作為一種實施方式，采用紅色LED發(fā)光二極管，其一端與微控制器的控制端相連，另外一端與電源相連。微控制器根據(jù)燃?xì)獗淼倪\行參數(shù)實時控制LED發(fā)光二極管的閃爍、熄滅和長亮三種狀態(tài)，分別指示系統(tǒng)運行中的電源低電壓、系統(tǒng)正常和設(shè)置模式三種情況，達(dá)到簡潔的人機交互效果。

擴(kuò)頻無線通信模塊為LoRa擴(kuò)頻無線通信模塊，其通過SPI總線與微控制器的通訊端相連。作為一種實施方式，LoRa擴(kuò)頻無線通信模塊采用SX1278無線通信模塊。

數(shù)據(jù)存儲模塊包含有存儲器AT24C02。存儲器AT24C02通過I²C總線與微控制器的通訊端相連。

閥門控制模塊包括集成電路DRV8837和反向脈沖消除電路。閥門控制模塊的輸入端和微控制器相連，輸出端和實際的閥門相連接。

模擬脈沖計數(shù)模塊采用雙脈沖計量方式，既可檢測計量脈沖又可檢測外界的磁干擾，并向微控制器發(fā)送計量脈沖信號和磁干擾脈沖信號。微控制器接收到計量脈沖信號時進(jìn)行計量運算處理，接收到磁干擾脈沖信號時能控制所述閥門驅(qū)動電路關(guān)閉閥門。計量脈沖信號和磁干擾脈沖信號均為低電平信號。

電源管理模塊包括穩(wěn)壓電路、電源電壓檢測電路和備用電容。穩(wěn)壓電路的輸出端口和微控制器、LED指示電路和擴(kuò)頻無線通信模塊的電源輸入端口相連接。電源電壓檢測電路和微控制器的電壓檢測端口相連接。備用電容和系統(tǒng)主電源相連。備用電容與主電源網(wǎng)絡(luò)相連，保證了在異常掉電的情況下系統(tǒng)能夠正常關(guān)閉閥門并保存運行數(shù)據(jù)。作為一種實施方式，穩(wěn)壓電路為集成電路RH5RZ36CA，電源電壓檢測電路為集成電路RH3111H451A。

本實用新型工作時，微控制器首先根據(jù)系統(tǒng)運行參數(shù)完成各個模塊的狀態(tài)初始化，根據(jù)燃?xì)獗淼膶崟r運行參數(shù)控制燃?xì)獗淼挠嬃?、通信、閥門開關(guān)等工作狀態(tài)。微控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的無線通信參數(shù)自動尋找LoRa無線通信網(wǎng)絡(luò)并主動加入網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備入網(wǎng)成功后立即向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送設(shè)備的運行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、累計用氣量等實時信息；設(shè)備在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下每24小時定時上傳一次設(shè)備信息并檢測網(wǎng)絡(luò)是否正常，上傳數(shù)據(jù)成功后可及時處理網(wǎng)絡(luò)的下行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程閥門控制等操作。設(shè)備在連接到LoRa無線通信網(wǎng)絡(luò)的情況下，微控制器在檢測到系統(tǒng)電源低電、防磁、掉電等故障時會自動上傳系統(tǒng)當(dāng)前的運行狀態(tài)信息，實現(xiàn)燃?xì)獗砉收蠈崟r上報功能。

本實用新型工作穩(wěn)定可靠，通信距離遠(yuǎn)，基于LoRa擴(kuò)頻通信技術(shù)的無線自組網(wǎng)功能和遠(yuǎn)程抄表功能很大程度上降低了燃?xì)獗淼木S護(hù)費用，提高了燃?xì)夤镜墓ぷ餍?，為燃?xì)夤咀鲇脷夥制谔峁┝擞欣Ｕ稀?/p>

以上對本實用新型的實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。