基于LoRa自组网的电能采集系统设计与实现

作者:陈德富; 刘小湖; 周旭文; 邱宝象; 吴华君; 屈亮亮
来源:计算机测量与控制, 2023, 31(03): 235-261.
DOI:10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2023.03.034

摘要

为了实现用电设备运行状况的远程监测,需要对设备运行时的电能参数进行采集并上报至云平台;针对上述目的,本项目设计了一种基于LoRa自组网技术的电能采集系统,整个系统主要由数据采集节点和集中器组成;数据采集节点采用RN8209电能计量芯片实现负载电能数据的精确采集,并通过LoRa通信模块将数据发送至集中器;集中器采用了基于NB-IoT通信模块和LoRa通信模块的双模组设计,通过LoRa模块接收节点上报的数据,并通过NB-IoT模块转发至物联网云平台;本系统利用LoRa载波侦听技术设计了基于CSMA/CA的星型自组网络,实现了节点与集中器间的无线通信,适用于低成本、小规模的远程电能数据采集系统;通过实验验证,该方案的数据采集功能、LoRa自组网通信功能和NB-IoT通信功能均能够正常实现,达到了设计目标。