如何在巷道内实现 100 台传感器数据采集？

[dangyuluo]

最近我家有这么一个需求，请大家帮我 brainstorm 一下。

假设有一条 1000m 长并且有弯曲的巷道，在地下负 500 米处。巷道内每隔 10 米有一盏灯，共 100 盏灯。灯之间都是并联，受同一开关控制。但是由于灯泡可能老化坏掉，因此其中某几个灯泡不一定会亮，这种情况非常危险。

为了保证工人安全，在灯亮起后，需要在一分钟之内获得每个灯泡的工作情况，如果有任何灯泡坏掉就不能继续作业。

我的设想是，在每盏灯上加装一个电流传感器，采集电流数据判断。因为灯泡坏掉就是灯丝熔断，不可能短路，因此电流为 0 时就可以判定该灯泡坏掉了。

问题是，在一个 1000m 长的巷道内，如何采集 100 个传感器的信号。

1. 最笨的方法是在巷道的一端架设一台大交换机，然后接 100 根网线到每个灯上，用树莓派进行采集。但是这个方案无法扩展，而且布线困难。

2. 我能想到的办法是在巷道内布置一些 AP，实现 Wifi 覆盖，然后用支持 MQTT 的智能灯泡连接。在服务端通过 MQTT 查询每个灯泡的工作情况。

3. 可以使用 Zigbee 来控制灯泡，不过不知道是否支持 100 个节点的链

请问大家还有更好的办法么？谢谢！

[lsylsy2]

@leavic 这么低的电压，电缆是不是得贼粗

[kusys]

走 lora，
当时兖矿有个需求，井下人员定位，我们就给他们做的 lora 方案
从设计到产品生产，都是我们做的

[leavic]

@lsylsy2 为什么要贼粗？我们传个信号而已。

[zxcslove]

如果是灯丝灯泡，每个灯串一个继电器，所有继电器串成一条安全回路？

[zxcslove]

如果是检测光线，那就用光电隔离元件做类似的安全回路，收光部分用圆筒指向灯泡防止其他光干扰。

[lsylsy2]

@leavic

opengps 3 小时 1 分钟前 via Android
@leavic 矿里不都是用的 36v 安全电压供电吗？

leavic 18 分钟前
@opengps 36V 也不行，PA 一般最高不超过 30V 。

回复的是这条，大概看串了？

[Numberones]

@windyland #24 很高级的方法，完善成为一个工程项目都能作为一个硕士课题了👍

[dangyuluo]

@kusys 方便留一下联系方式么😁打算用 LoRA 了

[killeder]

uwb ？

[ciaoly]

@bagheer 电压咋办？

[CBS]

盗墓笔记 2020

[nielinjie]

24 楼的方法不错，可以加个机器学习，通过回波自动判断具体哪个灯坏，把 AI 概念扯进去。

[xuxuxu123]

想说的答案，已经有伙伴提到了；就是 zigbee 无线组网，接光线传感器，然后只需要在其中一个灯泡设置接收端进行数据上穿就更好了，以后需要架设更长的也没问题

[mosliu]

zigbee 呗 拿个光敏电阻监测应该就行了 自由 mesh 组网。每个定时上报状态。

[kusys]

@dangyuluo 微信 kulang

[bagheer]

@ciaoly 其实很容易计算啊，多少个灯泡，电压多少。这个其实很好算，根据灯泡吧，而且很多灯泡适用电压范围很宽，电压不够就是亮度低一点，大概估算就行了，一个可调节的稳压电源搞定。
我画了一个示意图 i.imgur [dot] com/kLvqHjZg.png

[bagheer]

@ciaoly 不好意思，不验证手机号不给发图，你就自己替换[dot]打开图片看看吧

[prenwang]

脑洞很大,但是基本都是瞎扯, 标准模式是安装应急灯, 对应急灯实现管理简单的多,

[systemcall]

有线：RS485 或者 CAN
无线：ZigBee
这种东西用不上以太网，WiFi 也用不上。需要的是低成本、高可靠性，同时设备多、距离长，而且窄带通信就够了
RS232 可以提高电压来加大距离，但好像没那么远，应该还是得 RS485，设备倒不算很贵。
i2c 看上去很好，因为只需要走 2 根信号线就可以连接所有的设备，每个设备分配不同的地址就行了。但是距离真的没那么远，印象中用 i2c 的通过电缆传输的只有显示器的 DDC 信息
其实感觉 irda 应该也可以，加大功率的话距离也比较远。不清楚 1 分钟能不能传输完 100 个灯的状态，记得这个东西很慢
感觉还是要隔一段时间每个能够用的灯的状态都上报一遍，出现故障再报告的话，如果控制器坏了有可能报不上去
采集这方面，直接检查有没有光也可以考虑一下，光敏电阻没多贵吧，加个 LED 就可以自检了

[bbdlg]

通过蓝牙网关，可以做跳转，成本还小。