CN206489680U - 基于LoRa的城市火情监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于LoRa的城市火情监测系统，前端节点设备采用新型LoRa无线技术的小微场所智能云端消防报警系统。能够以较低的发射功率获得更远的传输距离；稳定性强，不易受干扰；一个网关可容纳5000个前端探测器，意味着一片广阔的小微场所聚集区用户只需共享一个网关与一条运营商网路。云平台绑定用户设备，精准获知火警发生地。同时火警消息通过云平台自动推送至手机APP上实现警情及时通报用户，全程无人工操作。

Description

基于LoRa的城市火情监测系统

技术领域

本实用新型涉及一种城市火情监测系统，尤其涉及一种基于LoRa的城市火情监测系统。

背景技术

分散在城市各个地点的小微场所如集市、商铺、网吧、小型服务场所。火灾隐患突出，一旦发生火情损失巨大。迫切需要建立消防报警联网系统以加强火灾的预防和及时处理。但小微场所结构复杂，消防报警设备铺设困难。需要通过无线传输的方式来实现。

目前火警报警主要是基于GPRS的方式，光电感烟探测器检测到火警信息后，通知报警主机。报警主机拨打监控管理平台电话。监控管理平台收到火警信息后，同时拨打报警单位两部联系人电话。此种方式GPRS需要付流量费，成本高，而且功耗大，探测器的电池要经常更换。不利于大面积推广。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：构建一种基于LoRa的城市火情监测系统，克服现有技术使用不方便，管理复杂，成本高的技术问题。

本实用新型的技术方案是：构建一种基于LoRa的城市火情监测系统，包括节点设备、基站路由器、网络服务器，所述节点设备包括监测火情的火情监测传感器、第二LoRa模块、控制模块，所述基站路由器包括者多个LoRa网关模块、互联网信号模块、微处理器，所述互联网信号模块和所述LoRa网关模块连接所述微处理器，所述火情监测传感器将探测的火情信号通过所述控制模块处理后由所述第二LoRa模块发送到所述基站路由器的LoRa网关模块，所述第二LoRa模块与所述基站路由器的LoRa网关模块进行LoRa数据交互，所述微处理器将所述LoRa网关模块接收的LoRa数据处理后由所述互联网信号模块发送到所述网络服务器进行监测。

本实用新型的进一步技术方案是：所述LoRa网关模块包括信号集中模块和第一LoRa模块，所述信号集中模块一端连接所述处理器模块，所述信号集中模块另一端连接所述第一LoRa模块。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第一LoRa模块包括发送射频信号的第一射频信号发送模块、接收射频信号的第一射频信号接收模块、第一射频天线、射频信号处理模块，所述射频信号处理模块连接所述第一射频信号发送模块和所述第一射频信号接收模块，所述第一射频信号发送模块和所述第一射频信号接收模块连接所述第一射频天线。

本实用新型的进一步技术方案是：所述射频信号处理模块包括高频射频信号处理模块和低频射频信号处理模块。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第二LoRa模块包括第二射频信号发送模块、第二射频天线、第二射频信号接收模块。

本实用新型的进一步技术方案是：所述火情监测传感器包括光电感烟探测器、烟雾探测器中的一种或多种。

本实用新型的进一步技术方案是：所述LoRa网关模块包括多路上行通道和至少一路下行通道。

本实用新型的进一步技术方案是：所述LoRa网关模块与所述微处理器通过SPI进行通信。

本实用新型的进一步技术方案是：所述节点设备还包括空间定位模块。

本实用新型的进一步技术方案是：还包括移动终端，所述网络服务器将火情信息发送到所述移动终端。

本实用新型的技术效果是：本实用新型一种基于LoRa的城市火情监测系统，前端节点设备采用新型LoRa无线技术的小微场所智能云端消防报警系统。能够以较低的发射功率获得更远的传输距离；稳定性强，不易受干扰；一个网关可容纳5000个前端探测器，意味着一片广阔的小微场所聚集区用户只需共享一个网关与一条运营商网路。云平台绑定用户设备，精准获知火警发生地。同时火警消息通过云平台自动推送至手机APP上实现警情及时通报用户，全程无人工操作。

附图说明

图1为本发明火情监测物联网络系统的结构示意图。

图2为本发明LoRa网关模块的结构示意图。

图3为本发明第二LoRa模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1、图2、图3所示，本实用新型的技术方案是：构建一种基于LoRa的城市火情监测系统，包括节点设备1、基站路由器2、网络服务器3，所述节点设备包括监测火情的火情监测传感器11、第二LoRa模块12、控制模块13，所述基站路由器包括者多个LoRa网关模块21、互联网信号模块22、微处理器23，所述互联网信号模块22和所述LoRa网关模块21连接所述微处理器23，所述火情监测传感器11将探测的火情信号通过所述控制模块13处理后由所述第二LoRa模块12发送到所述基站路由器2的LoRa网关模块21，所述第二LoRa模块12与所述基站路由器2的LoRa网关模块21进行LoRa数据交互，所述微处理器23将所述LoRa网关模块21接收的LoRa数据处理后由所述互联网信号模块22发送到所述网络服务器3进行监测。本实用新型具体实施例中，所述火情监测传感器11包括光电感烟探测器、烟雾探测器中的一种或多种，通过光电感烟探测器、烟雾探测器中的一种或多种进行火情信号探测。

如图1所示，本发明的具体实施过程是：在所述节点设备1和网络服务器3之间通过所述基站路由器2进行数据交互，实现远程数据传输。所述火情监测传感器11采集信息后通过通过所述第二LoRa模块12传送出去，即，通过所述第二射频信号发送模块121和所述第二射频天线122传送到所述LoRa网关模块21。所述第一LoRa模块212包括发送射频信号的第一射频信号发送模块2121、接收射频信号的第一射频信号接收模块2122、第一射频天线2123、射频信号处理模块2124。所述第一射频天线2123接收所述第二射频天线13传送的射频信号，所述第一射频信号接收模块2122接收该射频信号后传送到射频信号处理模块2124，由射频信号处理模块2124传送到信号集中模块211再传送到微处理器23，由微处理器23转换后通过互联网信号模块22发送到网络服务器3进行监测。

如图3所示，本发明的具体实施过程是：所述LoRa网关模块21与所述微处理器23进行LoRa数据交互，所述LoRa网关模块21与所述微处理器23通过SPI进行通信。所述第一LoRa模块212包括两种工作方式，即：所述LoRa网关模块21发送射频信号和所述LoRa网关模块21接收射频信号。具体实施过程中，所述LoRa网关模块21接收射频信号后由所述信号集中模块211进行信号集中，所述信号集中模块211将集中后的信号传送到微处理器23，微处理器23将接收的LoRa数据进行TCP/IP转换，然后由所述互联网信号模块22将转换后的数据发送出去。所述互联网信号模块22与所述微处理器23进行数据交互，所述互联网信号模块将接收的数据传送到所述微处理器23，所述微处理器23将接收的数据转换为LoRa数据，由所述LoRa网关模块21发送出去。所述LoRa网关模块21为多个，可以分别发送和/或接收多个频段的LoRa数据，所述LoRa网关模块21包括多路上行通道和至少一路下行通道。

如图3所示，本发明的优选实施方式是：所述第一LoRa模块212包括发送射频信号的第一射频信号发送模块2121、接收射频信号的第一射频信号接收模块2122、第一射频天线2123、射频信号处理模块2124，所述射频信号处理模块2124连接所述第一射频信号发送模块2121和所述第一射频信号接收模块2122，所述第一射频信号发送模块2121和所述第一射频信号接收模块2122连接所述第一射频天线2123。具体实施例中，所述射频信号处理模块2124包括高频射频信号处理模块21241和低频射频信号处理模块21242，射频信号有一定的频段，本发明专利中，所述LoRa模块212可以发送和/或接收高频射频信号和低频射频信号。多个所述LoRa网关模块21并行连接所述微处理器23，拓展了射频信号的适用范围。

如图1所示，本发明优选实施例中，所述节点设备1包括空间定位模块，所述空间定位模块包括GPS空间定位模块和北斗空间定位模块中任意一种或两种。通过空间定位模块对节点设备1进行空间定位。

如图2所示，本发明优选实施例中，所述节点设备1在所述多个基站路由器2之间漫游。节点设备1固定设置时，只需要绑定其中一个基站路由器2即可。在连接不上其绑定的基站路由器2时，可以扫描其它基站路由器2，然后进行绑定连接。在节点设备1不固定时，节点设备1移动到新的地方，在新的地方进行扫描连接新的基站路由器2，然后实现连接。

如图2所示，本发明优选实施例中，所述节点设备1与所述基站路由器2之间包括通过网状网络进行多跳连接。所述节点设备1能扫描基站路由器2，在基站路由器2呈网状网络布局时，所述节点设备1通过扫描在网状网络之间进行多跳连接实现信息传送。

如图2所示，本发明优选实施例中，所述互联网信号模块22包括WIFI通信单元和3G/4G通信单元。所述互联网信号模块22包括：3G/4G通信单元、SIM卡槽、3G/4G收发天线及GPRS收发天线，3G/4G通信单元同时与USB集线器、SIM卡槽、3G/4G收发天线及GPRS收发天线连接。3G/4G通信单元用于将互联网数据以3G信号、4G信号或GPRS信号的形式发送至互联网服务器，或用于接收互联网服务器以3G信号、4G信号或GPRS信号的形式所发送的互联网数据。

作为本发明一实施例，互联网信号模块22还包括WIFI通信单元和WIFI收发天线，WIFI通信单元同时与微处理器和WIFI收发天线连接。WIFI通信单元用于将互联网数据以WIFI信号的形式发送至互联网服务器，或用于接收互联网服务器以WIFI信号的形式所发送的互联网数据。

如图1所示，本发明优选实施例中，还包括移动终端，所述网络服务器3将火情信息发送到所述移动终端。通过所述网络服务器3自动推送至移动终端APP上实现警情及时通报用户。

本实用新型的技术效果是：本实用新型一种基于LoRa的城市火情监测系统，前端节点设备1采用新型LoRa无线技术的小微场所智能云端消防报警系统。能够以较低的发射功率获得更远的传输距离；稳定性强，不易受干扰；一个网关可容纳5000个前端火情探测器，意味着一片广阔的小微场所聚集区用户只需共享一个网关与一条运营商网路。云平台绑定用户设备，精准获知火警发生地。同时火警消息通过云平台自动推送至手机APP上实现警情及时通报用户，全程无人工操作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，包括节点设备、基站路由器、网络服务器，所述节点设备包括监测火情的火情监测传感器、第二LoRa模块、控制模块，所述基站路由器包括者多个LoRa网关模块、互联网信号模块、微处理器，所述互联网信号模块和所述LoRa网关模块连接所述微处理器，所述火情监测传感器将探测的火情信号通过所述控制模块处理后由所述第二LoRa模块发送到所述基站路由器的LoRa网关模块，所述第二LoRa模块与所述基站路由器的LoRa网关模块进行LoRa数据交互，所述微处理器将所述LoRa网关模块接收的LoRa数据处理后由所述互联网信号模块发送到所述网络服务器进行监测。

2.根据权利要求1所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，所述LoRa网关模块包括信号集中模块和第一LoRa模块，所述信号集中模块一端连接所述微处理器，所述信号集中模块另一端连接所述第一LoRa模块。

3.根据权利要求2所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，所述第一LoRa模块包括发送射频信号的第一射频信号发送模块、接收射频信号的第一射频信号接收模块、第一射频天线、射频信号处理模块，所述射频信号处理模块连接所述第一射频信号发送模块和所述第一射频信号接收模块，所述第一射频信号发送模块和所述第一射频信号接收模块连接所述第一射频天线。

4.根据权利要求3所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，所述射频信号处理模块包括高频射频信号处理模块和低频射频信号处理模块。

5.根据权利要求1所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，所述第二LoRa模块包括第二射频信号发送模块、第二射频天线、第二射频信号接收模块。

6.根据权利要求1所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，所述火情监测传感器包括光电感烟探测器、烟雾探测器中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，所述LoRa网关模块包括多路上行通道和至少一路下行通道。

8.根据权利要求1所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，所述LoRa网关模块与所述微处理器通过SPI进行通信。

9.根据权利要求1所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，所述节点设备还包括空间定位模块。

10.根据权利要求1所述基于LoRa的城市火情监测系统，其特征在于，还包括移动终端，所述网络服务器将火情信息发送到所述移动终端。