[發明專利]一種基于LoRa與4G網絡融合的農村水表智能抄表系統

在審

• 申請號: 201910721750.0
• 申請日: 2019-08-06
• 公開（公告）號: CN110349397A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 李韶杰;紀洲;楊鑫澤
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G08C19/00;H04L29/08;H04L1/00;H04W84/18;H04W76/10;H04W76/25;H04W12/06;H04L29/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.一種基于LoRa與4G網絡融合的農村水表智能抄表系統，其特征在于，包括采集模塊、LoRa基站、云平臺服務器和管理與用戶中心；

采集模塊用于采集農村用戶的用水數據，并將該數據發送至LoRa基站；

LoRa基站用于云平臺服務器和采集模塊之間的數據通信；

云平臺服務器用于處理整個系統產生的數據，并將其存入數據庫，供集抄管理中心或用戶訪問使用；

管理與用戶中心包括集抄管理中心和用戶訪問平臺，集抄管理中心用于管理人員對采集到的數據的監管和處理，用戶訪問平臺主要用于居民用戶的用電查詢。

2.根據權利要求1所述的一種基于LoRa與4G網絡融合的農村水表智能抄表系統，其特征在于，所述的系統為雙向傳遞系統；

由下至上傳遞時；

所述的采集模塊包括采集節點，采集節點通過RS485接口與水表相連接對計量數據進行采集，采集節點在采集到水表的計量數據后通過LoRa網絡傳輸到LoRa基站，再通過4G網絡與云平臺服務器建立TCP/IP連接，將采集到的數據上傳致云平臺服務器，并保存至數據庫內，最終供集抄管理中心或用戶訪問使用；

由上至下傳遞時，當檢測到農村用戶欠費超過一定限度時，集抄管理中心發送指令給云平臺服務器，再經互聯網發送給LoRa基站，最后經過LoRa網絡發送給電磁閥，從而控制用戶水管閥門關斷，停止供水。

3.根據權利要求1所述的一種基于LoRa與4G網絡融合的農村水表智能抄表系統，其特征在于，所述的采集模塊的MCU主控芯片采用ST半導體的STM32L031芯片，LoRa無線通信模塊采用SX1278模塊，采集節點RS485接口采用ADM2483芯片。

4.根據權利要求1所述的一種基于LoRa與4G網絡融合的農村水表智能抄表系統，其特征在于，所述的采集模塊在中斷請求后，首先對數據進行CRC16檢驗，確保數據準確無誤，然后再對數據幀類型做出判斷，并根據幀命令執行相關操作，對于來自采集模塊的數據，先進行封裝成幀，再添加幀頭、幀尾，然后通過LoRa網絡發送至LoRa基站；對來自LoRa基站的數據，先解幀，拆除幀頭、幀尾，然后把數據發送給電磁閥，電磁閥接收到數據后，控制電磁閥狀態。

5.根據權利要求1所述的一種基于LoRa與4G網絡融合的農村水表智能抄表系統，其特征在于，所述的LoRa基站在中斷請求后，首先對數據進行CRC16檢驗，確保數據準確無誤，然后再對數據幀類型做出判斷，并根據幀命令執行相關操作，對于來自采集模塊的數據，先進行封裝成幀，再添加幀頭、幀尾，然后通過LoRa網絡發送至采集模塊；對來自采集模塊的數據幀，先解幀，拆除幀頭、幀尾，然后通過LoRa基站中的4G網絡模塊發送至云平臺服務器，云平臺服務器在收到數據后，實時供集抄管理中心或用戶訪問使用。

6.根據權利要求1所述的一種基于LoRa與4G網絡融合的農村水表智能抄表系統，其特征在于，所述的云平臺服務器與LoRa基站數據傳遞為：

當LoRa基站向上通信時，首先通過4G網絡向云平臺服務器發送連接請求，云平臺服務器在響應請求后啟動TCP監聽，在成功建立連接后LoRa基站會不斷向云平臺服務器發送心跳數據包檢測連接狀態，防止連接中斷，保證了成功連接的前提后，云平臺服務器將通過向LoRa基站發送心跳數據包以進行LoRa基站的IP驗證，驗證成功后便會對其授權，以實現LoRa基站與云平臺服務器之間的數據通信。