CN109164350A - 一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控*** - Google Patents
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Abstract
本发明适用于监控***领域，提供了一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***，所述电缆监控***包括LoRa云服务器，连接所述LoRa云服务器的LoRa网关，连接所述LoRa网关的LoRa终端，及连接所述LoRa终端的用户终端，解决现有技术检测方法操作复杂，不能全天候进行监控，故障点不明确的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于监控***领域，尤其涉及一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***。
背景技术
随着社会的发展，经济、生活越来越依赖电能，对电能安全、质量要求提高，当前某些技术解决了检测出输电线路是否断开，但仍然需要维修人员现场检查整个线路；而某些视频监控技术仅能在视界比较好的白天进行监控，现有技术检测方法操作复杂，不能全天候进行监控，故障点不明确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***，旨在解决现有技术检测方法操作复杂，不能全天候进行监控，故障点不明确的技术问题。
本发明是这样实现的，一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***，所述电缆监控***包括LoRa云服务器，连接所述LoRa云服务器的LoRa网关，连接所述LoRa网关的LoRa终端，及连接所述LoRa终端的用户终端，所述LoRa网关包括网关中央处理器，连接所述网关中央处理器的第一LoRa通信模块、通讯模块及***设备接口，电性连接所述网关中央处理器、所述第一LoRa通信模块、所述通讯模块及所述***设备接口的第一电源模块，所述LoRa终端包括终端中央处理器，连接所述终端中央处理器的第二LoRa通信模块、电压升降模块、GPS模块及电压功率测量模块，电性连接所述电压升降模块、所述终端中央处理器、所述第二LoRa通信模块、所述电压升降模块、所述GPS模块及所述电压功率测量模块的第二电源模块，所述第一LoRa通信模块与所述第二LoRa通信模块结构相同，所述第一LoRa通信模块包括LoRa中央处理器，连接所述LoRa中央处理器的LoRa单元及通信接口，电性连接所述LoRa中央处理器、所述LoRa单元及所述通信接口的第三电源模块；
所述LoRa云服务器：用于存储数据及传送数据；
所述LoRa网关：用于与上端所述LoRa云服务器通信及与下端LoRa终端通信；
所述LoRa终端：用于放置于输电线路的间隔棒内并直接采集输电线路的电压、功率值并将采集的信息传输给所述LoRa网关进行上传；
所述用户终端：用于进行查看所述LoRa终端工作状态及管理LoRa终端；
所述网关中央处理器：用于处理上传或下发的数据；
所述第一LoRa通信模块：用于下发或传递数据；
所述通讯模块：用于上传或传递数据；
所述***设备接口：用于连接***设备；
所述终端中央处理器：用于处理上传的数据；
所述第二LoRa通信模块：用于上传数据；
所述电压升降模块：用于升降电压至安全电压；
所述GPS模块：用于定位；
所述电压功率测量模块：用于检测电压及功率；
所述LoRa中央处理器：用于处理上传或下发的数据；
所述LoRa单元：用于上传或下发数据；
所述通信接口：用于进行通信连接；
所述第一电源模块、所述第二电源模块及所述第三电源模块：均用于提供所需电压。
本发明的进一步技术方案是：所述通讯模块为以太网模块或GSM/GPRS模块或3G/4G/5G模块或WIFI模块。
本发明的进一步技术方案是：所述网关中央处理器、所述终端中央处理器及所述LoRa中央处理器为8位MCU或16位MCU或32位MCU或DSP或FPGA或多核处理器。
本发明的进一步技术方案是：所述***设备接口为ISP接口或UART接口或I２C接口或GPIO接口或USB接口或HDMI接口或VGA接口或Type C接口。
本发明的进一步技术方案是：所述通信接口为Micro USB接口或Mini USB或USB-C接口。
本发明的进一步技术方案是：所述第一电源模块及所述第二电源模块为锂电池或蓄电池或电力供电或太阳能供电或风力供电。
本发明的进一步技术方案是：所述第三电源模块为小型锂电池或小型蓄电池。
本发明的进一步技术方案是：所述LoRa网关至少为一个。
本发明的进一步技术方案是：所述LoRa终端至少为一个。
本发明的有益效果是：LoRa终端采用柔性设计，可以组装到输电线路上的间隔棒内部，既起间隔棒作用，又能监控线缆情况；LoRa终端采用引脚直接采集输电线路的电压、功率值；同时引脚使用搭扣设计，防止引脚脱落，LoRa终端使用锂电池或蓄电池作为电源，在外部电源断电的情况下，仍能保证与LoRa云服务器的通讯（7天），上传测量数据，采用LoRa通信技术，可以做到功耗低、范围大。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***的结构框图；
图2是本发明实施例提供的一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***的LoRa终端检测断路的原理图；
图3是本发明实施例提供的一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***的断路场景图；
图4是本发明实施例提供的一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***的LoRa终端检测漏电的场景图。
具体实施方式
图1-4示出了本发明提供的一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***，所述电缆监控***包括LoRa云服务器，连接所述LoRa云服务器的LoRa网关，连接所述LoRa网关的LoRa终端，及连接所述LoRa终端的用户终端，所述LoRa网关包括网关中央处理器，连接所述网关中央处理器的第一LoRa通信模块、通讯模块及***设备接口，电性连接所述网关中央处理器、所述第一LoRa通信模块、所述通讯模块及所述***设备接口的第一电源模块，所述LoRa终端包括终端中央处理器，连接所述终端中央处理器的第二LoRa通信模块、电压升降模块、GPS模块及电压功率测量模块，电性连接所述电压升降模块、所述终端中央处理器、所述第二LoRa通信模块、所述电压升降模块、所述GPS模块及所述电压功率测量模块的第二电源模块，所述第一LoRa通信模块与所述第二LoRa通信模块结构相同，所述第一LoRa通信模块包括LoRa中央处理器，连接所述LoRa中央处理器的LoRa单元及通信接口，电性连接所述LoRa中央处理器、所述LoRa单元及所述通信接口的第三电源模块；
所述LoRa云服务器：用于存储数据及传送数据；
所述LoRa网关：用于与上端所述LoRa云服务器通信及与下端LoRa终端通信；
所述LoRa终端：用于放置于输电线路的间隔棒内并直接采集输电线路的电压、功率值并将采集的信息传输给所述LoRa网关进行上传；
所述用户终端：用于进行查看所述LoRa终端工作状态及管理LoRa终端；
所述网关中央处理器：用于处理上传或下发的数据；
所述第一LoRa通信模块：用于下发或传递数据；
所述通讯模块：用于上传或传递数据；
所述***设备接口：用于连接***设备；
所述终端中央处理器：用于处理上传的数据；
所述第二LoRa通信模块：用于上传数据；
所述电压升降模块：用于升降电压至安全电压；
所述GPS模块：用于定位；
所述电压功率测量模块：用于检测电压及功率；
所述LoRa中央处理器：用于处理上传或下发的数据；
所述LoRa单元：用于上传或下发数据；
所述通信接口：用于进行通信连接；
所述第一电源模块、所述第二电源模块及所述第三电源模块：均用于提供所需电压。
所述通讯模块为以太网模块或GSM/GPRS模块或3G/4G/5G模块或WIFI模块。主要可以实现数据通讯即可。
所述网关中央处理器、所述终端中央处理器及所述LoRa中央处理器为8位MCU或16位MCU或32位MCU或DSP或FPGA或多核处理器。根据需求来进行选择相应的中央处理器，以节约成本。
所述***设备接口为ISP接口或UART接口或I２C接口或GPIO接口或USB接口或HDMI接口或VGA接口或Type C接口。可以实现***设备连接即可。
所述通信接口为Micro USB接口或Mini USB或USB-C接口。可以实现通信即可。
所述第一电源模块及所述第二电源模块为锂电池或蓄电池或电力供电或太阳能供电或风力供电。
所述第三电源模块为小型锂电池或小型蓄电池。作为支持LoRa通信模块的电源可以尽可能的选择小型电源比较合适，因为LoRa通信模块耗电量小所以没有必要选择过大的锂电池或蓄电池作为电源，并且选择较大的锂电池或蓄电池作为电源也不容易安装。
所述LoRa网关至少为一个。可以根据具体的需求进行选择LoRa网关的多少。
所述LoRa终端至少为一个。根据线路的长短及需求进行选择安装多少个LoRa终端。
LoRa终端检测断路的原理，LoRa终端先通过电压升降模块将电压按一定比例降压至安全电压，LoRa终端的电压功率测量模块将电压u1/u2/u3乘以比例后，一同发稿给LoRa云服务器；假定3号电缆断电，那么1号-3号之间电压不为10kv，而是10kv/,同理2号-3号之间电压也是10kv/，则判断出3号电缆断电了。当输电线路发生断路后，LoRa终端检测到输电线路电压异常，将检测到的电压、功率上传到LoRa云服务器；LoRa云服务器根据LoRa终端上传的数据，分析判断此LoRa终端的前后LoRa终端数据特点（一部分电压正常，另外一部分电压异常），正常与异常的边界即为线路断开的事故点。LoRa终端检测漏电，当输电线路发生断电情况时，LoRa终端将检测到的电流、电压值、GPS位置上传到LoRa云服务器，LoRa云服务器获取到所有LoRa终端上报的数据，LoRa云服务器判断线路无分支、电流应无下降，由此可以判断线路（电流发生突变的终端之间）发生漏电事故，根据GPS位置和***地图，确定漏电位置。
LoRa终端采用柔性设计，可以组装到输电线路上的间隔棒内部，既起间隔棒作用，又能监控线缆情况；LoRa终端采用引脚直接采集输电线路的电压、功率值；同时引脚使用搭扣设计，防止引脚脱落，LoRa终端使用小型锂电池或小型蓄电池作为电源，在外部电源断电的情况下，仍能保证与LoRa云服务器的通讯（7天），上传测量数据，采用LoRa通信技术，可以做到功耗低、范围大。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于LoRa防偷防落地的电缆监控***，其特征在于，所述电缆监控***包括LoRa云服务器，连接所述LoRa云服务器的LoRa网关，连接所述LoRa网关的LoRa终端，及连接所述LoRa终端的用户终端，所述LoRa网关包括网关中央处理器，连接所述网关中央处理器的第一LoRa通信模块、通讯模块及***设备接口，电性连接所述网关中央处理器、所述第一LoRa通信模块、所述通讯模块及所述***设备接口的第一电源模块，所述LoRa终端包括终端中央处理器，连接所述终端中央处理器的第二LoRa通信模块、电压升降模块、GPS模块及电压功率测量模块，电性连接所述电压升降模块、所述终端中央处理器、所述第二LoRa通信模块、所述电压升降模块、所述GPS模块及所述电压功率测量模块的第二电源模块，所述第一LoRa通信模块与所述第二LoRa通信模块结构相同，所述第一LoRa通信模块包括LoRa中央处理器，连接所述LoRa中央处理器的LoRa单元及通信接口，电性连接所述LoRa中央处理器、所述LoRa单元及所述通信接口的第三电源模块；
所述LoRa云服务器：用于存储数据及传送数据；
所述LoRa网关：用于与上端所述LoRa云服务器通信及与下端LoRa终端通信；
所述LoRa终端：用于放置于输电线路的间隔棒内并直接采集输电线路的电压、功率值并将采集的信息传输给所述LoRa网关进行上传；
所述用户终端：用于进行查看所述LoRa终端工作状态及管理LoRa终端；
所述网关中央处理器：用于处理上传或下发的数据；
所述第一LoRa通信模块：用于下发或传递数据；
所述通讯模块：用于上传或传递数据；
所述***设备接口：用于连接***设备；
所述终端中央处理器：用于处理上传的数据；
所述第二LoRa通信模块：用于上传数据；
所述电压升降模块：用于升降电压至安全电压；
所述GPS模块：用于定位；
所述电压功率测量模块：用于检测电压及功率；
所述LoRa中央处理器：用于处理上传或下发的数据；
所述LoRa单元：用于上传或下发数据；
所述通信接口：用于进行通信连接；
所述第一电源模块、所述第二电源模块及所述第三电源模块：均用于提供所需电压。
2.根据权利要求1所述的电缆监控***，其特征在于，所述通讯模块为以太网模块或GSM/GPRS模块或3G/4G/5G模块或WIFI模块。
3.根据权利要求2所述的电缆监控***，其特征在于，所述网关中央处理器、所述终端中央处理器及所述LoRa中央处理器为8位MCU或16位MCU或32位MCU或DSP或FPGA或多核处理器。
4.根据权利要求3所述的电缆监控***，其特征在于，所述***设备接口为ISP接口或UART接口或I２C接口或GPIO接口或USB接口或HDMI接口或VGA接口或Type C接口。
5.根据权利要求4所述的电缆监控***，其特征在于，所述通信接口为Micro USB接口或Mini USB或USB-C接口。
6.根据权利要求5所述的电缆监控***，其特征在于，所述第一电源模块及所述第二电源模块为锂电池或蓄电池或电力供电或太阳能供电或风力供电。
7.根据权利要求6所述的电缆监控***，其特征在于，所述第三电源模块为小型锂电池或小型蓄电池。
8.根据权利要求7所述的电缆监控***，其特征在于，所述LoRa网关至少为一个。
9.根据权利要求8所述的电缆监控***，其特征在于，所述LoRa终端至少为一个。
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