CN106373318A - 基于LoRa技术的火灾防控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LoRa技术的火灾防控系统，包括监测模块、协调器、后台服务器和显示终端；所述监测模块用以当监测到起火点时，采集起火点周围环境信息，并将采集的所述环境信息及起火点位置信息打包通过LoRa无线芯片发送至协调器；所述协调器于接收到所述打包信息后将打包信息通过无线通信方式发送至后台服务器；所述后台服务器用以接收到打包信息后将打包信息解码，根据解码后获取的环境信息与预设的火灾信息对比并判定火灾类型及火灾等级，并将火灾类型信息、火灾等级信息及起火点位置信息上传至显示终端，以供工作人员及时作出救援措施。本发明提供的技术方案旨在解决火灾防控系统使用范围受限制的技术。

Description

基于LoRa技术的火灾防控系统

技术领域

本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种基于LoRa技术的火灾防控系统。

背景技术

当今的火灾防控系统对使用范围有明确划分，分别为室内和室外，根据不同的使用环境需求使用的设备和系统也不相同。室内火灾检测类型多、隐患系数高、电器密集程度高等问题；室外则是范围大、距离远、环境变化大等问题；因此在火灾防控系统的开发过程中往往需要花费巨大的人力物力去实现两套不同的系统去应对不同的使用环境，使得整个火灾防控系统设备成本高、使用范围受到限制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于LoRa技术的火灾防控系统，旨在降低火灾防控系统的设备成本，并解决其使用范围受限制的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于LoRa技术的火灾防控系统包括监测模块、协调器、后台服务器和显示终端；所述监测模块通过LoRa无线芯片与协调器通信连接，所述协调器与后台服务器无线通信连接，所述显示终端与后台服务器连接；

所述监测模块用以当监测到起火点时，采集起火点周围环境信息，并将采集的所述环境信息及起火点位置信息打包发送至协调器；

所述协调器于接收到所述打包信息后将所述打包信息通过无线通信方式发送至所述后台服务器；

所述后台服务器用以接收到所述打包信息后将所述打包信息解码，根据解码后获取的环境信息与预设的火灾信息对比并判定火灾类型及火灾等级，并将火灾类型信息、火灾等级信息及起火点位置信息上传至显示终端，以供工作人员及时作出救援措施。

优选地，所述监测模块包括温度传感器、烟雾颗粒度采集器及气体分析仪，用以对应获取温度信息、烟雾颗粒度信息、气体类型信息及气体浓度信息。

优选地，所述预设的火灾信息包括预设的温度等级信息、烟雾颗粒度等级信息、气体类型信息及对应的气体浓度等级信息。

优选地，所述显示终端还包括报警模块，所述显示终端接收到所述火灾等级信息时输出一触发等级信号至所述报警模块，以供所述报警模块于接收到所述触发等级信息后执行相应等级的报警提示。

优选地，所述显示终端包括定位模块，所述定位模块用以实现对监测模块周围地理信息的定位并根据获取的地理信息分析计算监测模块的布局信息，以供工作人员根据布局信息来控制监测模块的布局。

优选地，所述布局信息包括监测模块的安置个数和安置位置。

优选地，所述协调器包括LoRa通信模块、网络通信模块和无线通信接口，所述LoRa通信模块用以与所述监测模块的LoRa无线芯片通信连接，所述网络通信模块用以与所述后台服务器建立通信连接，所述无线通信接口用以实现与个人电脑的数据对接。

优选地，所述协调器采用时分复用技术以协调LoRa通信模块和网络通信模块之间的通信时隙。

优选地，所述监测模块和协调器均通过太阳能蓄电池供电。

本发明提供的基于LoRa技术的火灾防控系统包括监测模块，所述监测模块可根据环境需求灵活地安装于室内和/或室外，因而使得所述基于LoRa技术的火灾防控系统既可使用于室内火灾防控，也可用于室外火灾防控，从而解决了现有的火灾防控系统使用范围受到限制、设备安装成本高的技术问题；另外，本发明提供的技术方案是基于LoRa技术而建立，使得通讯距离更远、设备功耗更低。

附图说明

图1为本发明基于LoRa技术的火灾防控系统一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于LoRa技术的火灾防控系统，参照图1，在一实施例中，该基于LoRa技术的火灾防控系统包括监测模块10、协调器20、后台服务器30和显示终端40；所述监测模块10通过LoRa无线芯片与协调器20通信连接，所述协调器20与后台服务器30无线通信连接，所述显示终端40与后台服务器30连接；所述监测模块10用以当监测到起火点时，采集起火点周围环境信息，并将采集的所述环境信息及起火点位置信息打包发送至协调器20；所述协调器20于接收到所述打包信息后将所述打包信息通过无线通信方式发送至所述后台服务器30；所述后台服务器30用以接收到所述打包信息后将所述打包信息解码，根据解码后获取的环境信息与预设的火灾信息对比并判定火灾类型及火灾等级，并将火灾类型信息、火灾等级信息及起火点位置信息上传至显示终端40，以供工作人员及时作出救援措施。

可以理解的是，所述监测模块10可选择地安装于室内或室外，例如，所述监测模块10可安装于室外用于如森林火灾、露天仓库火灾等的监测，也可安装于室内用于如化学品仓库火灾、文物保护单位火灾等的监测。当所述监测模块10监测到起火点时，所述监测模块10可采集起火点周围环境信息，并将采集的所述环境信息及起火点位置信息打包通过LoRa无线芯片发送至协调器20；所述协调器20于接收到上述打包信息后通过无线通信方式发送至后台服务器30。需要说明的是，本实施例中，所述协调器20能进行两种无线通信方式，也就是说，所述协调器20既包括与监测模块10的LoRa无线芯片进行LoRa无线通信的LoRa通信模块，也包括与所述后台服务器30进行互联网无线通信的网络通信模块。

进一步地，所述后台服务器30当接收到上述打包信息后将所述打包信息进行解码，根据解码后获取的环境信息与预设的火灾信息对比并判定火灾类型及火灾等级，并将火灾类型信息、火灾等级信息及起火点位置信息上传至显示终端40，以供工作人员及时作出救援措施。具体地，所述后台服务器30预先存储有火灾信息，所述火灾信息可以是根据以往发生的火灾的各项监控数据所建立，也可以是根据特定的算法得出的各项火灾数据所建立；所述后台服务器30根据获取的环境信息与预设的火灾信息进行对比并判定火灾类型及火灾等级。所述火灾类型的划分可以有多种，例如，可以是简单地分为室内火灾和室外火灾；也可以是根据燃烧物性质划分为固体物质火灾、液体物质火灾、气体火灾和金属火灾等，如常见的森林火灾、仓库火灾、建筑物火灾等都可以划分为固体物质火灾，这样的划分方式更有利于于消防人员根据起火类型选择合适的灭火方式。所述火灾等级的划分可以是根据烟雾浓度、气体浓度等划分为不同等级，也即烟雾浓度越大、气体浓度越高，则火灾等级越高，使得工作人员能及时掌握起火点的火灾形势，及时、准确地作出救援措施。

进一步地，所述监测模块10包括温度传感器11、烟雾颗粒度采集器12及气体分析仪13，用以对应获取温度信息、烟雾颗粒度信息、气体类型信息及气体浓度信息。可以理解的是，火灾的发生会使周围环境温度明显升高，同时燃烧物的燃烧会明显增加周围空气中颗粒物浓度，因而通过温度传感器11和烟雾颗粒度采集器12分别监控环境温度及烟雾颗粒度即可判定火灾的发生；另外，火灾发生时，会产生大量的二氧化碳和一氧化碳等气体，对于不同的燃烧物质也会产生不同的气体，例如，塑料物质的燃烧会产生含硫氧化物、二噁英等气体，液体物质的燃烧会产生甲烷、醇类等物质，因此，通过气体分析仪13监控起火点周围环境中的气体类型及气体浓度，即可判定燃烧物的性质及火灾类型，特别是在对码头、化工仓库的火灾监控中，所述气体分析仪13能有效判定火灾发生时的气体类型及气体浓度，更有利于消防救援工作的开展。

需要说明的是，所述监测模块10可以为集温度采集、烟雾颗粒度采集和气体分析于一体的传感器，该传感器采用先进的激光技术和PM2.5检测技术来实现探测功能，并将采集数据上传至协调器20，通过协调器20发送至后台服务器30，通过后台服务器30上传至显示终端40，以供工作人员对室外环境进行实时监测。在本发明的一种实施方案中，上述传感器为外形尺寸长*宽*高为240mm*110mm*60mm的传感器，可有效监测200平米范围内的温度信息、烟雾颗粒度信息和气体信息。

相应地，所述预设的火灾信息包括预设的温度等级信息、烟雾颗粒度等级信息、气体类型信息及对应的气体浓度等级信息。需要说明的是，所述预设的温度等级信息、烟雾颗粒度等级信息、气体类型信息及对应的气体浓度等级信息，可以是根据以往发生的火灾的各项监控数据所建立，也可以是根据特定的算法得出的各项火灾数据所建立。

进一步地，所述显示终端40还包括报警模块41，所述显示终端40接收到所述火灾等级信息时输出一触发等级信号至所述报警模块41，以供所述报警模块41于接收到所述触发等级信息后执行相应等级的报警提示。具体地，当所述显示模块40接收到后台服务器30发送的火灾等级信息时，所述显示终端40输出一触发等级信号至报警模块41，所述报警模块41于接收到上述触发等级信号后即执行相应等级的报警提示。所述触发等级信号，根据火灾等级信息进行划分，例如，当所述火灾等级划分为A、B、C、D、E五个等级时，则所述显示终端40相应地预设有A1、B1、C1、D1、E1五个不同等级的触发等级信号，所述报警模块41于接收到上述一特定的触发等级信号时则执行相应等级的报警提示，也就是说，所述报警提示对应地划分为A2、B2、C2、D2、E2五个不同等级的报警提示。

需要说明的是，所述报警提示包括声音提示和/或光提示。声音的报警提示和/或灯光的报警提示可以更加直观地对工作人员起到警醒、提示作用，确保火灾发生时能及时、准确地告知工作人员，及早做出救援措施。

进一步地，所述显示终端40还包括定位模块42，所述定位模块42用以实现对监测模块10周围地理信息的定位并根据获取的地理信息分析计算监测模块10的布局信息，以供工作人员根据布局信息来控制监测模块10的布局。具体地，所述定位模块42采用GPS或基于LoRa的RSSI来进行定位，能对需要进行火灾防控的区域进行准确定位，并获取监测模块10周围地理信息，根据获取的地理信息分析计算监测模块10在火灾防控区域的布局信息，以供工作人员根据所述布局信息来控制监测模块10在火灾防控区域的布局。需要说明的是，所述布局信息包括监测模块的安置个数和安置位置。

例如，当所述基于LoRa技术的火灾防控系统应用于森林防火时，所述定位模块42可获取整个森林区域的地理信息，如森林面积、植被面积、山体高度、山体坡度、山沟位置等；根据获取的地理信息，同时辅助森林植被种类、气象参数等信息，所述显示终端40通过特定的分析算法计算监测模块10在森林的布局信息，即监测模块10在该森林区域的具体安置位置和安置个数，进而使得工作人员能对该森林区域的火灾防控进行合理的布局，以实现对森林区域的整体监控，使得所述基于LoRa技术的火灾防控系统更加智能化和合理化。

进一步地，所述协调器20包括LoRa通信模块21、网络通信模块22和无线通信接口23，所述LoRa通信模块21用以与所述监测模块10的LoRa无线芯片通信连接，所述网络通信模块用以与所述后台服务器无线通信连接，所述无线通信接口用以实现与个人电脑的数据对接。本实施例中，所述网络通信模块22为SIM卡传输模块，所述SIM卡通过2G或3G或4G技术与所述后台服务器通信连接。

需要说明的是，所述协调器20采用时分复用技术以协调LoRa通信模块21和网络通信模块22之间的通信时隙。

优选地，所述监测模块10和协调器20均通过太阳能蓄电池供电。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，包括监测模块、协调器、后台服务器和显示终端；所述监测模块通过LoRa无线芯片与协调器通信连接，所述协调器与后台服务器无线通信连接，所述显示终端与后台服务器连接；

所述监测模块用以当监测到起火点时，采集起火点周围环境信息，并将采集的所述环境信息及起火点位置信息打包发送至协调器；

所述协调器于接收到所述打包信息后将所述打包信息通过无线通信方式发送至所述后台服务器；

所述后台服务器用以接收到所述打包信息后将所述打包信息解码，根据解码后获取的环境信息与预设的火灾信息对比并判定火灾类型及火灾等级，并将火灾类型信息、火灾等级信息及起火点位置信息上传至显示终端，以供工作人员及时作出救援措施。

2.如权利要求1所述的基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，所述监测模块包括温度传感器、烟雾颗粒度采集器及气体分析仪，用以对应获取温度信息、烟雾颗粒度信息、气体类型信息及气体浓度信息。

3.如权利要求2所述的基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，所述预设的火灾信息包括预设的温度等级信息、烟雾颗粒度等级信息、气体类型信息及对应的气体浓度等级信息。

4.如权利要求1所述的基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，所述显示终端还包括报警模块，所述显示终端接收到所述火灾等级信息时输出一触发等级信号至所述报警模块，以供所述报警模块于接收到所述触发等级信息后执行相应等级的报警提示。

5.如权利要求1所述的基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，所述显示终端包括定位模块，所述定位模块用以实现对监测模块周围地理信息的定位并根据获取的地理信息分析计算监测模块的布局信息，以供工作人员根据布局信息来控制监测模块的布局。

6.如权利要5所述的基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，所述布局信息包括监测模块的安置个数和安置位置。

7.如权利要求1所述的基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，所述协调器包括LoRa通信模块、网络通信模块和无线通信接口，所述LoRa通信模块用以与所述监测模块的LoRa无线芯片通信连接，所述网络通信模块用以与所述后台服务器建立通信连接，所述无线通信接口用以实现与个人电脑的数据对接。

8.如权利要求7所述的基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，所述协调器采用时分复用技术以协调LoRa通信模块和网络通信模块之间的通信时隙。

9.如权利要求1至8中任一所述的基于LoRa技术的火灾防控系统，其特征在于，所述监测模块和协调器均通过太阳能蓄电池供电。