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以下為基于LoRaWAN技術的壓力傳感器物聯網解決方案，涵蓋工業監測、管網管理、設備預警等場景，提供高可靠性遠程監測能力：LORAWAN水壓傳感器系列是一款低功耗壓力監測傳感器，壓力座采用17-4PH不銹鋼單件一體式結構加工，過載性能高，壓力接口無焊縫、無硅油或其他有機物，密封性能好。使用LoRa無線通信，功耗低，距離遠，內置高容量鋰亞電池，使用壽命長，可用于水管、閥門壓力檢測等低功耗廣域物聯網場景。
一、系統架構設計
1. 終端感知層
| 組件 |
技術參數 |
應用場景 |
| 數字壓力傳感器 |
量程0-40MPa（可選），精度±0.1%FS |
輸油管道/工業鍋爐 |
| LoRa節點模塊 |
SX1276芯片，Class A/C模式，IP68防護 |
地下管網/高空設備 |
| 電源方案 |
3.6V鋰亞電池（5年壽命）或太陽能供電 |
無市電區域 |
2. 網絡傳輸層
- LoRaWAN網關：
- 8通道接收，支持ADR自適應速率調節
- 4G/以太網回傳，兼容TCP/MQTT協議
- 網絡覆蓋：單網關覆蓋半徑3-5km（視距）
3. 平臺管理層
- 數據解析：支持Modbus RTU轉JSON格式
- 告警規則：閾值超限、突變檢測、離線預警
二、核心功能實現
1. 智能監測策略
| 監測模式 |
觸發條件 |
上報頻率 |
功耗優化 |
| 常規模式 |
壓力變化<1%量程 |
1次/小時 |
95%時間休眠 |
| 緊急模式 |
壓力突變>5%或超閾值 |
實時上報 |
立即喚醒全網 |
| 自檢模式 |
每日定點 |
1次/天 |
校驗傳感器零點漂移 |
2. 典型控制邏輯
三、行業應用案例
1. 城市供水管網
- 部署方案：
- 每500米部署1個傳感器，監測水壓波動
- 定位爆管點（壓力驟降>15%持續5分鐘）
- 成效：某水司漏損率從25%降至12%
2. 工業設備預測性維護
- 監測指標：
- 空壓機出口壓力波動（預警軸承磨損）
- 反應釜壓力曲線（識別堵塞風險）
- 數據聯動：壓力異常自動調取對應位置攝像頭
四、關鍵技術創新
- 超低功耗設計
- 采用STM32L4 MCU + 動態采樣算法，功耗<5μA@休眠
- 抗干擾能力
- 壓力探頭內置溫度補償，-40℃~85℃漂移<0.01%/℃
- 安全傳輸
五、設備選型建議
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參數
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特性
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CPU
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STM32L151 低功耗處理器
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無線
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LoRa（SX1268/SX1262）
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加密
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AES128
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供電
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內置鋰亞電池（不可充電）
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電池容量
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19000 mAh
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功耗壽命
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8年以上(5秒采樣，10分鐘上報 @SF9）
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水壓測量范圍
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默認 0~3.5 MPa（最大可支持150mPa），可選 -0.1 MPa ~ 0 MPa
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壓力精度
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±0.5 %Span （±0.1%Span 選配）
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長期穩定性
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±0.25 %Span
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響應時間
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5秒（即采樣時間，可修改）
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通信方式
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半雙工
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數據速率
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300bps ~ 62.5 kbps
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尺寸
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102mm X 60mm X 25mm
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工作溫度
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-40℃~85℃
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發射功率
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最大 22dBm
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接收靈敏度
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-140 dBm
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天線接口
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SMA 外螺內孔
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工作頻率
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SX1268: CN470
SX1262: EU868 / US915 / AS923
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六、實施注意事項
- 安裝規范
- 螺紋接口需加裝抗震墊片，避免機械振動影響
- 露天部署時傳感器朝下安裝防積水
- 網絡優化
系統符合《GB/T 34036-2017 物聯網壓力變送器規范》，支持與阿里云IoT/ThingsBoard等平臺對接，可提供OPC UA協議轉換模塊。
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