[發明專利]一種基于NB-IoT和LoRa的母線槽溫度采集網關

在審

• 申請號: 201710739826.3
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN108156672A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 吳澤雄
• 申請（專利權）人: 廣州蓮霧科技有限公司
• 主分類號: H04W88/16
• 分類號: H04W88/16;H04W84/18;H04L29/08;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種能夠實現無線自組網的基于NB?IOT和LoRa的母線槽溫度采集網關。其包括LoRa收發天線、LoRa射頻模塊、主控制器、NB?IoT射頻模塊、NB?IoT收發天線、Contiki系統、調試接口、存儲器、指示燈、電源模塊。由于LoRa融合了數字擴頻、數字信號處理和前向糾錯編碼技術，抗干擾能力極大增強，即使電磁噪聲很大，也能從容應對，利用Contiki系統實現自組網，擴展信號傳輸的范圍，這對溫度采集器數據傳輸的可靠性起到了關鍵的作用，確保不丟失數據。

技術領域

本發明涉及一種無線通信網關，特別是能夠實現無線自組網，基于NB-IoT和LoRa的母線槽溫度采集網關。

背景技術

母線槽，是由銅、鋁母線柱構成的一種封閉的金屬裝置，用來為分散系統各個元件分配較大功率。在戶內低壓的電力輸送干線工程項目中已越來越多地代替了電線電纜。

隨著我國經濟的高速發展，各行各業的用電量與日俱增，動輒上千安的電流傳統電纜顯得力不從心，此時母線槽登上歷史舞臺也是水到渠成的事。

由于母線槽的載流能力強，在一些負載功率大的場合，上千A的電流是很常見的，由于母線槽是剛性結構，不能像普通電纜那樣卷起來包裝運輸，為方便運輸，母線槽一般是以3m 左右的長度出廠的，在施工的時候需要將這一段段的母線槽拼接起來，而由于其載流比較大，如果拼接的時候，接觸不良，就會造成接頭發熱，嚴重的話會引起火災等重大安全事故，于是，對母線槽接頭的溫度檢測就顯得極為重要。目前主流的檢測手段有：

1.通過手持紅外熱像儀，定時人工巡檢。這是比較傳統的方法，這種方法費時費力，一般巡檢的周期也比較長，很難第一時間發現問題，而且手持紅外熱像儀一般也比較昂貴；

2.在母線槽接頭的位置安裝溫度傳感器，并通過RS485等總線連接到監控中心，通過專用設備進行檢測分析，若出現過溫情況，能及時報警。著種方法對溫度的采集可以達到實時檢測，但是由于其連接到機房，機房需要有人值守，才能對突發的故障進行及時處理，而且在施工方面，由于需要鋪設RS485等總線傳輸溫度傳感器數據，所以存在布線困難等問題。

3.在母線槽接頭的位置安裝由溫度傳感器，ZigBee通信模組等組成的溫度檢測裝置，通過ZigBee網絡協議，通過無線的方式發送到附近的網關，再由ZigBee網關通過GPRS或網線將采集到的溫度數據傳送到云服務器。這種方式雖然避免了施工的布線問題，但是由于ZigBee 工作在2.4G的公共信道上，存在大量的藍牙，WiFi設備，電磁干擾十分嚴重，容易導致數據丟失；另外，由于2.4G頻段電磁波的方向性比較好，繞射能力很弱，在電井及比較彎曲的通道里面，通信距離很受限，導致每一個網關下面能鏈接的節點數量比較有限，這樣就勢必需要增加網關布置的數量，這樣就需要配置更多的Sim卡流量套餐費用，不利于后期維護成本的降低。而且，由于通信距離受限，網關布置的位置選擇性也受限，在電井或地下室等地方，不可避免的也需要布置網關，但這些地方經常會出現沒有GPRS信號的情況，導致雖然溫度數據已經送到網關了，但是網關無法發送給服務器，導致數據丟失。

4.網關跟服務器連接用網線的方式，這種方式雖然避免了空間的電磁干擾，傳輸比較穩定，但是網線傳輸的距離有限，而且需要單獨布線，施工比較麻煩。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種基于NB-IoT和LoRa的母線槽溫度采集網關。其包括LoRa收發天線、LoRa射頻模塊、主控制器、NB-IoT射頻模塊、NB-IoT收發天線、 Contiki系統、調試接口、存儲器、指示燈、電源模塊。