[发明专利]一种LoRa无线PM2.5监测器

说明书

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体地说，涉及一种LoRa无线PM2.5监测器。

背景技术

随着经济的飞速发展，现代社会环境污染越来越受到人们的关注，雾霾，成为困扰人们的最大环境问题，PM2.5已经成为衡量环境质量的一大标准。工厂、汽车、施工等等产生的烟雾和粉尘，对城市的影响越来越大，严重影响了人们的生活。节能减排、汽车限号等等措施，是人们对减轻雾霾做出的努力。

目前市场上已经有成熟的PM2.5粉尘监测设备，用来监测环境中的PM2.5值。现有技术中的PM2.5粉尘监测器一般都和GSM网络直接对接，利用GSM网络将采集到的数据上报数据中心，再分发给环境监测机构。利用GSM网络的PM2.5粉尘监测器，功耗高，成本也高，设备使用寿命相对较短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LoRa无线PM2.5监测器，利用LoRa技术，将低功耗、低成本、远距离的LoRa和PM2.5粉尘监测器完美结合，利用LoRaWAN组网技术，完成大范围、大覆盖的PM2.5无线粉尘监测。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，其技术方案具体为：

一种LoRa无线PM2.5监测器，包括主控MCU、PM2.5粉尘传感器、LoRa无线传输芯片、兼容GPS定位芯片，其中兼容GPS定位芯片和主控MCU、PM2.5粉尘传感器和主控MCU都是通过串口进行通讯，LoRa无线传输芯片和主控MCU通过SPI通讯。

进一步，所述LoRa无线PM2.5监测器采用激光检测，数据准确、采集稳定、数据一致性好；分辨率高，分辨颗粒最小直径达0.3微米；量程大，可测量PM2.5：0.0-999.9μg/m³；响应速度快，响应时间1s，精度误差小，相对误差±10μg/m³。

本发明具有以下有益效果：

1、使用LoRa技术，功耗低、成本低、传输距离远。

PM2.5粉尘传感器SDS018工作电流60ma左右，休眠电流4ma，采用间歇式工作方式，大大降低了产品本身的功耗。而且采用单片机方式，成本低。LoRa芯片本身传输数据距离远，所以基站信号范围内离基站很远的地方部署也可将数据发送到基站。

2、产品尺寸小

产品尺寸可以做到59x45x30mm，尺寸非常小。

3、采用LoRaWAN协议传输数据，传输数据稳定安全。

LoRaWAN协议本身的数据传输安全性，让数据接收更稳定安全。

4、部署方便，覆盖范围广

LoRa无线PM2.5监测器借助LoRaWAN网络，有LoRa基站的地方都可以部署。借助国动集团部署的LoRa基站网络，即可轻松覆盖全国大中小城市范围。

附图说明

图1为本发明LoRa无线PM2.5监测器的整体结构示意图；

图2为本发明LoRa无线PM2.5监测器的外观样式图；

图3为本发明LoRa无线PM2.5监测器的室外安装图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，一种LoRa无线PM2.5监测器，包括主控MCU、PM2.5粉尘传感器、LoRa无线传输芯片、兼容GPS定位芯片，其中兼容GPS定位芯片和主控MCU、PM2.5粉尘传感器和主控MCU都是通过串口进行通讯，LoRa无线传输芯片和主控MCU通过SPI通讯。

本发明LoRa无线PM2.5监测器，采用型号为STM32L031单片机芯片作为主控MCU，采用SX1278的LoRa芯片(国内)或采用SX1276的LoRa芯片(国外)作为无线传输芯片，外加济南诺方电子技术有限公司的PM2.5粉尘传感器SDS018，使用太阳能电池板作为供电设备，工作电压5V。

SDS018PM2.5粉尘传感器将采集到的数据通过串口传输给主控MCU芯片，MCU接收到信号后，通过LoRa芯片经过标准的LoRaWAN协议发送到基站，基站再将数据发送到数据后台和监控中心，完成PM2.5数据的采集。本发明兼容GPS芯片，用于需要密集监测的区域，一般城市采用不带GPS芯片设备。GPS芯片采用UBLOX_G7020芯片，通过串口和主控MCU进行通讯。