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！

[bagheer]

这还不简单，改成串联的

[chinvo]

@rabbbit #2 工人定位一般是定点 RFID 拱门

巷道放射频设备限制很多的

[VictorJing94]

一根线就好了....wifi 不现实

[windyland]

有个简单的办法，就是载波，在其中一条电源线（火线）的端口处放一台载波发生器，然后在回路（零线）接口处放一个接收装置，载波沿着线传播，由于路径的不同，能收到 100 个时序信号，接着就是定时发射信号，然后和历史数据比对，断路的损坏灯泡会让载波少个信号，如果这样的设备做不出来，可以直接加个瞬变电压，灯泡结构简单不会被瞬时电压损坏（注意去除市电的杂波干扰），但是接收设备却能很简单的接受到 100 个瞬变电压信号，做好滤波，然后把 100 个灯泡分组，这样帮助工人及时确定损坏灯泡的位置，但是也要考虑到各种接触不良导致的异常信号，但是这就是后期优化的水磨功夫了，我打比赛的作品，原理和你这个有些类似，只是我监测的是裂隙。


才疏学浅，如有不足，见谅！

[wty]

TDR （开玩笑的）

用 485 总线？ 485 倒是一次挂不了这么多设备，但是用同样原理的电路，降低速率，用更强驱动能力应该还是能搞定的。反正也没限制功耗，力大砖飞就完了🤣不过缺陷是不能有设备短路的情况，短路的话全部的通信都会挂掉。

[lsylsy2]

@wty 用中继器做分段的话设备数量就可以解决
以及目的是“安全监测”的话，设备短路也是一种需要检测出来的损坏，只要能排查出是哪一段损坏，比较快的修复就可以吧

[wty]

刷新了一下发现 24 楼的原理挺像 Tdr 的，感觉灯泡阻抗太低了，信号源难搞

[x86]

现在矿场都招程序员了嘛

[locoz]

“我家”...家里有矿系列

[Ediacaran]

Zigb 或者蓝牙 mesh

[mlhorizon]

检测灯的损坏，用电流传感器没问题。
组网的话，载波通讯应该是 OK 的。
无线的话，ZigBee 肯定能行，BLE MESH 方案也可以试试。

[maweihao999]

低压电力载波

[David1119]

modbus+带 modbus 的电流互感器

[PineappleBeers]

esp8266 之类的单片机做 mesh 即可。

[thtznet]

灯泡冗余，蓝牙 MESH 或者 WiFi MESH 都可以。

[xd314697475]

矿井吗？之前公司用的是华中科合作的定制传感器

给每个灯旁边安装一个光敏电阻来短路报警线路，如果有灯不亮则线路联通，警报灯亮？

[BreadBig]

第一想法是，这个是数学题目吗，并联电路的总电流等于各个分支的电流之和，每个灯泡的工作电流稳定的情况下，监测总电流的小于目标电流的最低阈值，是不是就可以知道有灯泡没工作了？

[SteveLee]

lora mesh 组网

[optional]

我觉得最简单的是买 100 个灯泡啊，如果一个灯泡坏掉的概率是 1/100 的话，那么 2 个一起坏掉的概率是 1/10000，再优化下排列的方式，让灯泡坏掉的情况变得不是那么严重，这样人工巡检一天一次就能解决问题了。

[optional]

再买 100，用一份冗余