CN209358785U - 一种基于lorawan的光缆交接箱监测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，属于安防技术领域，包括行程传感器模组、霍尔传感器模组、供电电路、MCU微处理器、LoRaWAN模组和天线，天线连接LoRaWAN模组，行程传感器模组、霍尔传感器模组和LoRaWAN模组均与MCU微处理器电连接，解决了双传感器方式采集光缆交接箱箱门开关状态的技术问题，本实用新型采用双传感器方式，能够准确的采集箱门的开关状态，防止误报警事件，本实用新型采用LoRaWAN低功耗无线通信模组，使用寿命长、低功耗、电池使用时间长。
Description
技术领域
本实用新型属于安防技术领域，特别涉及一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备。
背景技术
随着国内信息化进程的不断加快，光缆交接箱的数量也呈现了高增长的趋势，光缆交接箱大多数安装在室外环境，处于无人看管的状态，光缆交接箱是保护光缆安全的关键设施，起到保护光纤接入设备的作用，箱门的闭合对保护箱内光缆不被破坏、防水防尘起到关键作用，采用物联网技术实时监测箱门闭合状态十分必要。
目前，箱门监测设备基本采用行程开关等接触式设备和4G无线通讯，存在的问题是设备功耗大、需要接入市电，工程量大，或者用大容量蓄电池，需要经常更换，成本高。而且因为接触式设备容易磨损，故障率高，而且当箱体和箱门发生变形后，不能准确判断，误报率较高，使用效果不好。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，解决了双传感器方式采集光缆交接箱箱门开关状态的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，包括行程传感器模组、霍尔传感器模组、供电电路、MCU微处理器、LoRaWAN模组和天线，天线连接LoRaWAN模组，行程传感器模组、霍尔传感器模组和LoRaWAN模组均与MCU微处理器电连接；
行程传感器模组包括接口P4、电阻R7、电阻R8、三极管Q2、电阻R12、电容C8、电阻R11、指示灯D3、电阻R4、电阻R13、电阻R15和三极管Q3，接口P4外接行程传感器，接口P4外的1脚通过电阻R7连接VCC电源、2脚通过电阻R11连接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极还通过并联连接的电容C8和电阻R12连接地线，三极管Q2的发射极连接地线、集电极通过电阻R8连接VCC电源，三极管Q2的集电极连接MCU微处理器的一个IO口；
接口P4的2脚还通过电阻R13连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极连接地线、集电极连接指示灯D3的负极，指示灯D3的正极通过电阻R4连接VCC电源，三极管Q3的基极还通过电阻R15连接地线；
供电电路包括稳压二极管D2、指示灯D1、电阻R10、电容C6、电容C7和接口P3，接口P3连接外部电源，接口P3的2脚输出所述VCC电源、1脚为地线；
稳压二极管D2的负极连接VCC电源、正极连接地线，指示灯D1的负极连接地线、正极通过电阻R10连接VCC电源，电容C6和电容C7位稳压二极管D2的负极上的滤波电容。
优选的，所述霍尔传感器模组为霍尔传感器HAL248R及其***电路，所述行程传感器的型号为JLXK-411；所述LoRaWAN模组为LoRaWAN模块ZY-U-001及其***电路，所述天线连接在LoRaWAN模块ZY-U-001的12引脚；所述MCU微处理器的型号为STC15W204S。
优选的，所述霍尔传感器模组和所述行程传感器模组的输出信号均为开关量信号。
优选的，所述霍尔传感器HAL248R的3脚连接所述MCU微处理器的一个IO口，所述霍尔传感器HAL248R的3脚还设有防抖动电容C9和上拉电阻R17。
本实用新型所述的一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，解决了双传感器方式采集光缆交接箱箱门开关状态的技术问题，本实用新型采用双传感器方式，能够准确的采集箱门的开关状态，防止误报警事件，本实用新型采用LoRaWAN低功耗无线通信模组，使用寿命长、低功耗、电池使用时间长。
附图说明
图1是本实用新型的原理图方框图；
图2是本实用新型的行程传感器模组的电路图；
图3是本实用新型的霍尔传感器模组的电路图；
图4是本实用新型的供电电路的电路图；
图5是本实用新型的LoRaWAN模组和天线的电路图；
图6是本实用新型的MCU微处理器的电路图。
具体实施方式
如图1-图6所示的一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，包括行程传感器模组、霍尔传感器模组、供电电路、MCU微处理器、LoRaWAN模组和天线，天线连接LoRaWAN模组，行程传感器模组、霍尔传感器模组和LoRaWAN模组均与MCU微处理器电连接；
行程传感器模组包括接口P4、电阻R7、电阻R8、三极管Q2、电阻R12、电容C8、电阻R11、指示灯D3、电阻R4、电阻R13、电阻R15和三极管Q3，接口P4外接行程传感器，接口P4外的1脚通过电阻R7连接VCC电源、2脚通过电阻R11连接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极还通过并联连接的电容C8和电阻R12连接地线，三极管Q2的发射极连接地线、集电极通过电阻R8连接VCC电源，三极管Q2的集电极连接MCU微处理器的一个IO口；
接口P4的2脚还通过电阻R13连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极连接地线、集电极连接指示灯D3的负极，指示灯D3的正极通过电阻R4连接VCC电源，三极管Q3的基极还通过电阻R15连接地线；
本实用新型采用三极管Q2作为驱动隔离电路，当接口P4外接的行程传感器的状态发生变化时，三极管Q2可以将行程传感器的信号隔离并驱动成MCU微处理器的IO口需要的电平，本实用新型还通过三极管Q3驱动指示灯D3来指示行程传感器的状态变化。
行程传感器和霍尔传感器均设置在光缆交接箱箱门上，霍尔传感器通过磁力的方式检测光缆交接箱箱门是否开启，行程传感器通过机械开关的方式检测光缆交接箱箱门是否开启。
供电电路包括稳压二极管D2、指示灯D1、电阻R10、电容C6、电容C7和接口P3，接口P3连接外部电源，接口P3的2脚输出所述VCC电源、1脚为地线；
本实施例采用的外部电源为锂电池组。
稳压二极管D2的负极连接VCC电源、正极连接地线，指示灯D1的负极连接地线、正极通过电阻R10连接VCC电源，电容C6和电容C7位稳压二极管D2的负极上的滤波电容。
箱门从关闭到开启，行程传感器从闭合转到开启状态，发出信号触发MCU微处理器工作，触发霍尔传感器工作进行二次判断，当霍尔传感器输出低电平时，此时判断箱门确实被开启，MCU微处理器唤醒休眠状态的LoRaWAN模组向上位机发送两个传感器检测到的数字信号，上位机通过该数字信号判断门是否开启，并作出相应的报警。
本实施例采用双传感器的方式检测箱门的开启，只有行程传感器和触发霍尔传感器同时发出开启状态的数字信号时，才判断为箱门开启，两个传感器的信号为逻辑与信号。
本实施例的MCU微处理器和LoRaWAN模组用于透传两个传感器的状态数据，LoRaWAN模组的控制为现有技术，故不详细叙述。
优选的，所述霍尔传感器模组为霍尔传感器HAL248R及其***电路，所述行程传感器的型号为JLXK-411；所述LoRaWAN模组为LoRaWAN模块ZY-U-001及其***电路，所述天线连接在LoRaWAN模块ZY-U-001的12引脚；所述MCU微处理器的型号为STC15W204S。
优选的，所述霍尔传感器模组和所述行程传感器模组的输出信号均为开关量信号。
优选的，所述霍尔传感器HAL248R的3脚连接所述MCU微处理器的一个IO口，所述霍尔传感器HAL248R的3脚还设有防抖动电容C9和上拉电阻R17。
本实用新型所述的一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，解决了双传感器方式采集光缆交接箱箱门开关状态的技术问题，本实用新型采用双传感器方式，能够准确的采集箱门的开关状态，防止误报警事件，本实用新型采用LoRaWAN低功耗无线通信模组，使用寿命长、低功耗、电池使用时间长。
Claims (4)
1.一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，其特征在于：包括行程传感器模组、霍尔传感器模组、供电电路、MCU微处理器、LoRaWAN模组和天线，天线连接LoRaWAN模组，行程传感器模组、霍尔传感器模组和LoRaWAN模组均与MCU微处理器电连接；
行程传感器模组包括接口P4、电阻R7、电阻R8、三极管Q2、电阻R12、电容C8、电阻R11、指示灯D3、电阻R4、电阻R13、电阻R15和三极管Q3，接口P4外接行程传感器，接口P4外的1脚通过电阻R7连接VCC电源、2脚通过电阻R11连接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极还通过并联连接的电容C8和电阻R12连接地线，三极管Q2的发射极连接地线、集电极通过电阻R8连接VCC电源，三极管Q2的集电极连接MCU微处理器的一个IO口；
接口P4的2脚还通过电阻R13连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极连接地线、集电极连接指示灯D3的负极，指示灯D3的正极通过电阻R4连接VCC电源，三极管Q3的基极还通过电阻R15连接地线；
供电电路包括稳压二极管D2、指示灯D1、电阻R10、电容C6、电容C7和接口P3，接口P3连接外部电源，接口P3的2脚输出所述VCC电源、1脚为地线；
稳压二极管D2的负极连接VCC电源、正极连接地线，指示灯D1的负极连接地线、正极通过电阻R10连接VCC电源，电容C6和电容C7位稳压二极管D2的负极上的滤波电容。
2.如权利要求1所述的一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，其特征在于：所述霍尔传感器模组为霍尔传感器HAL248R及其***电路，所述行程传感器的型号为JLXK-411；所述LoRaWAN模组为LoRaWAN模块ZY-U-001及其***电路，所述天线连接在LoRaWAN模块ZY-U-001的12引脚；所述MCU微处理器的型号为STC15W204S。
3.如权利要求1所述的一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，其特征在于：所述霍尔传感器模组和所述行程传感器模组的输出信号均为开关量信号。
4.如权利要求2所述的一种基于LORAWAN的光缆交接箱监测设备，其特征在于：所述霍尔传感器HAL248R的3脚连接所述MCU微处理器的一个IO口，所述霍尔传感器HAL248R的3脚还设有防抖动电容C9和上拉电阻R17。
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