家庭供水管道漏水既会带来经济损失,也会造成安全隐患。目前已有多种漏水检测方案,但由于其成本、实时性或检测精度等方面的局限性,均无法在智能家居中普及和推广,而室内无线网络通信技术的发展为研究智能家庭漏水检测系统提供了新思路。本文提出一套基于LoRa无线组网技术的智能家庭漏水检测系统,由电池供电的LoRa漏水检测节点、可控制水阀开关的LoRa-Wi Fi集中器网关、可实时监控系统状态的APP以及电磁阀遥控器组成。节点用于检测漏水状态并通过LoRa模块向集中器网关发送报警信号,集中器网关接收此报警信号后自动关闭总水阀,并将此报警信号通过Wi Fi发送至APP提醒用户及时处理,电磁阀遥控器作为辅助,用于控制电磁阀的开关。本系统具有低功耗、低成本、实时性强以及通信可靠性高等优势,并且易于集成到诸如家用地暖等智能家居系统中。为保证由电池供电的漏水检测节点能长时间工作,本文提出了一种基于自适应功率调节算法的低功耗设计方法。采用均值滤波机制,节点在采集多次信号强度(RSSI)之后,将跳变较大的RSSI值去除后取均值,从而提高对数据链路评估的准确度,然后再根据该RSSI值自适应地调整其发射功率。测试表明,改进后的算法能有效提高节点功率调节的效率并降低网络通信功耗。为降低多个漏水检测节点同时访问信道时发生数据碰撞的概率、提高LoRa无线网络通信的可靠性,本文提出了一种基于非时隙CSMA/CA算法的无线网络防碰撞设计方法。以退避次数NB值作为评估当前网络状况的依据,对退避时隙进行了自适应性设计。自适应动态变化的退避时隙可以有效降低各节点选择相同退避时间窗口的概率,减少数据碰撞;通过对退避时隙的优先级加权设计,使得优先级高的节点其退避时隙更短、数据传输失败的概率更低。并基于此对LoRa无线网络架构以及通信协议进行了设计。测试结果表明,采用本算法设计的无线网络具有可靠的通信性能,能对管道漏水做出及时准确的反应。