|
以下为基于LoRaWAN技术的压力传感器物联网解决方案，涵盖工业监测、管网管理、设备预警等场景，提供高可靠性远程监测能力：LORAWAN水压传感器系列是一款低功耗压力监测传感器，压力座采用17-4PH不锈钢单件一体式结构加工，过载性能高，压力接口无焊缝、无硅油或其他有机物，密封性能好。使用LoRa无线通信，功耗低，距离远，内置高容量锂亚电池，使用寿命长，可用于水管、阀门压力检测等低功耗广域物联网场景。
一、系统架构设计
1. 终端感知层
| 组件 |
技术参数 |
应用场景 |
| 数字压力传感器 |
量程0-40MPa（可选），精度±0.1%FS |
输油管道/工业锅炉 |
| LoRa节点模块 |
SX1276芯片，Class A/C模式，IP68防护 |
地下管网/高空设备 |
| 电源方案 |
3.6V锂亚电池（5年寿命）或太阳能供电 |
无市电区域 |
2. 网络传输层
- LoRaWAN网关：
- 8通道接收，支持ADR自适应速率调节
- 4G/以太网回传，兼容TCP/MQTT协议
- 网络覆盖：单网关覆盖半径3-5km（视距）
3. 平台管理层
- 数据解析：支持Modbus RTU转JSON格式
- 告警规则：阈值超限、突变检测、离线预警
二、核心功能实现
1. 智能监测策略
| 监测模式 |
触发条件 |
上报频率 |
功耗优化 |
| 常规模式 |
压力变化<1%量程 |
1次/小时 |
95%时间休眠 |
| 紧急模式 |
压力突变>5%或超阈值 |
实时上报 |
立即唤醒全网 |
| 自检模式 |
每日定点 |
1次/天 |
校验传感器零点漂移 |
2. 典型控制逻辑
三、行业应用案例
1. 城市供水管网
- 部署方案：
- 每500米部署1个传感器，监测水压波动
- 定位爆管点（压力骤降>15%持续5分钟）
- 成效：某水司漏损率从25%降至12%
2. 工业设备预测性维护
- 监测指标：
- 空压机出口压力波动（预警轴承磨损）
- 反应釜压力曲线（识别堵塞风险）
- 数据联动：压力异常自动调取对应位置摄像头
四、关键技术创新
- 超低功耗设计
- 采用STM32L4 MCU + 动态采样算法，功耗<5μA@休眠
- 抗干扰能力
- 压力探头内置温度补偿，-40℃~85℃漂移<0.01%/℃
- 安全传输
五、设备选型建议
|
参数
|
特性
|
|
CPU
|
STM32L151 低功耗处理器
|
|
无线
|
LoRa（SX1268/SX1262）
|
|
加密
|
AES128
|
|
供电
|
内置锂亚电池（不可充电）
|
|
电池容量
|
19000 mAh
|
|
功耗寿命
|
8年以上(5秒采样，10分钟上报 @SF9）
|
|
水压测量范围
|
默认 0~3.5 MPa（最大可支持150mPa），可选 -0.1 MPa ~ 0 MPa
|
|
压力精度
|
±0.5 %Span （±0.1%Span 选配）
|
|
长期稳定性
|
±0.25 %Span
|
|
响应时间
|
5秒（即采样时间，可修改）
|
|
通信方式
|
半双工
|
|
数据速率
|
300bps ~ 62.5 kbps
|
|
尺寸
|
102mm X 60mm X 25mm
|
|
工作温度
|
-40℃~85℃
|
|
发射功率
|
最大 22dBm
|
|
接收灵敏度
|
-140 dBm
|
|
天线接口
|
SMA 外螺内孔
|
|
工作频率
|
SX1268: CN470
SX1262: EU868 / US915 / AS923
|
六、实施注意事项
- 安装规范
- 螺纹接口需加装抗震垫片，避免机械振动影响
- 露天部署时传感器朝下安装防积水
- 网络优化
系统符合《GB/T 34036-2017 物联网压力变送器规范》，支持与阿里云IoT/ThingsBoard等平台对接，可提供OPC UA协议转换模块。
|
