[发明专利]一种基于LoRa的水位监测节点及水文遥测系统

说明书

本发明公开了一种基于LoRa的水位监测节点及水文遥测系统，监测节点包括数据处理和传送的微控制器、用于测量距离的超声波传感器，LoRa RF模块，天线，磁吸式开关以及电源模块；所述LoRa RF模块通过天线将所述设备的状态信息发送给基站，基站发送给服务器。本发明与传统的采用GPRS通信技术相比，提高了传输距离范围，降低了传输功耗，而且大大降低了成本，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于LoRa的水位监测节点及水文遥测系统。

背景技术

水位资料与人类社会生活和生产关系密切。在防汛抗旱中，江河、湖泊和地下水等的水位资料尤为重要，它是水文预报和水文情报的依据。水位资料，在水位流量关系的研究中和在河流泥沙、冰情等的分析中都是重要的基本资料。

水位一般利用水尺和水位计测定。观测时间和观测次数适应一日内水位变化的过程，要满足水文预报和水文情报的要求。在一般情况下，日测1～2次。有洪水、结冰、流冰、产生冰坝和有冰雪融水补给河流时，增加观测次数，使测得的结果能完整地反映水位变化的过程。超声波水位监测终端正是一种实时监测水位变化的设备，可通过软件上的设置控制水位观测的时间，也可以通过后台输入监测命令随时监测，能够实时观测水位的变化并及时上传水位变化的信息，使得监测位置的水位变化数字化、信息化。现有技术中，超声波水位监测节点结构比较复杂，不适合推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，便于推广使用的一种基于LoRa的水位监测节点及水文遥测系统。

本发明的技术方案是：一种基于LoRa的水位监测节点，用于向基站发送监测信息，包括用于数据处理和传送的微控制器、距离传感器、LoRa RF模块、天线、磁吸式开关以及电源模块；微控制器、距离传感器、LoRa RF模块、天线和电源模块集成安装于PCB板上；所述磁吸式开关与电源模块连接并控制电源模块的重启，电源模块与所述微控制器连接并给微控制器供电，微控制器与所述距离传感器连接，所述LoRa RF模块的输入端与所述微控制器连接，以接收所述微控制器输出的状态信息；所述LoRa RF模块的输出端与所述天线连接，并通过天线将输出信息发送至基站，其中，LoRa RF模块包括SX1278芯片或者SX1276芯片。

进一步的，微控制器为STM32L151芯片的微控制器。

进一步的，距离传感器为超声波传感器。

进一步的，超声波传感器为传感器MB7060。

进一步的，超声波传感器的TX管脚通过RS232芯与所述微控制器的Rx管脚连接；所述超声波传感器的VCC通过电子开关与电源模块相连接，并通过所述微控制器来控制电子开关的开与关。

进一步的，天线为工作频率为470MHz的天线。

进一步的，电源模块包括锂亚电池、复合脉冲电池组。

一种水文遥测系统，包括基站和服务器，还包括基于LoRa的水位监测节点；基站接收所述天线发送的设备状态信息；服务器接收所述基站发送的设备状态信息。

进一步的，基站包括由SX1301通信模块、AM3358主控构成的嵌入式系统。

本发明的有益效果：

1、本发明基于LoRa的水位监测节点，采用LoRa RF模块对设备状态信息进行通信传输，与传统的采用GPRS通信技术相比，LoRa RF模块采用SX1278芯片或者SX1276芯片，提高了传输距离范围，降低了传输功耗，而且大大降低了成本。

2、本发明中天线的工作频率为470MHz，该频率在国内是可合法使用的频段。电源模块采用锂电池进行供电，自损耗低、工作温度范围宽，非常适合能够户外环境，能够供水位监测节点长时间使用。

附图说明