CN209072518U - 一种无线联网型消防网关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线联网型消防网关，包括微处理器模块、通讯模块、存储模块、操作模块、电源模块以及报警模块，所述通讯模块、所述存储模块、所述操作模块、所述电源模块以及所述报警模块分别与所述微处理器模块相连接；其中，所述微处理器模块还连接有用于检测网关温度的板载温度传感器，所述板载温度传感器在检测到网关温度或周围环境温度过高时，输出信号至微处理器模块，以驱动报警模块发出警报。其优点在于，在网关上设置板载温度传感器，可检测网关本体和周边环境温度，避免网关着火致使整个火灾报警系统瘫痪。

Description

一种无线联网型消防网关

技术领域

本实用新型涉及消防网关领域，尤其涉及一种无线联网型消防网关。

背景技术

近年来，物联网概念越来越受重视，将物联网技术应用到消防网关领域已经是行业内必行之路。各式各样的工业网关也由好到优的不断优化，网关在消防领域的整体解决方案中也起到重要的作用。目前，市面上的各种网关分为两种：传统有线型网关和无线型消防网关。传统有线型消防网关在通讯传输和通信距离上都明显的存在较的大局限性，无论是功耗、供电模式还是在安装、调整、后期维护等方面都无法与无线型消防网关相比。近几年，无线型消防网关开始发展起来，但一般而言，无线型消防网关在无线通讯方式、调制技术、自检功能等方面仍为弱势，未有较大的功能提升、部件优化等。

现有很多火灾报警系统带有温度检测功能，用于检测场所内的温度变化，这些温度检测功能基于设置在场所各处的温度传感器实现，温度传感器将检测到的温度信号发送至网关进行汇总，然后进行后续处理。但如果网关所在位置或网关本身着火则无法通过温度传感器检测，从而影响整个火灾报警系统的使用。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种无线联网型消防网关，可检测自身和周边环境的温度，弥补现有火灾报警系统的缺陷。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种无线联网型消防网关，包括微处理器模块、通讯模块、存储模块、操作模块、电源模块以及报警模块，所述通讯模块、所述存储模块、所述操作模块、所述电源模块以及所述报警模块分别与所述微处理器模块相连接；

其中，所述微处理器模块还连接有用于检测网关温度的板载温度传感器，所述板载温度传感器在检测到网关温度或周围环境温度过高时，输出信号至微处理器模块，以驱动报警模块发出警报。

进一步地，所述通讯模块包括GPRS通信单元和LPWAN无线单元，所述微处理器模块通过所述GPRS通信单元与服务器连接。

进一步地，所述LPWAN无线单元通过LPWAN天线与无线监测终端相连接。

进一步地，网关上设有用于放置SIM卡的卡槽，所述卡槽与所述GPRS通信单元相连接。

进一步地，所述操作模块包括LED显示面板、调试按键和调试接口。

进一步地，所述调试接口包括SWD调试接口和UART调试接口。

进一步地，所述电源模块包括开关电源、电池电源以及供电管理单元，所述开关电源和所述电池电源与所述供电管理单元相连接，所述供电管理单元与所述微处理器模块相连接。

进一步地，所述开关电源通过稳压电路与所述供电管理单元相连接，所述电池电源通过放电管理单元与所述供电管理单元相连接，所述供电管理单元包括与所述电池电源相连接的充电电路以及与所述微处理器模块相连接的供电电路。

进一步地，所述报警模块包括蜂鸣器，所述报警模块接收所述微处理器模块的信号，以驱动蜂鸣器发出对应声音。

进一步地，所述存储模块包括外置存储芯片。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)在网关上设置板载温度传感器，可检测网关本体和周边环境温度，避免网关着火致使整个火灾报警系统瘫痪；

(2)无线通讯模块采用高度集成超低功耗半双工微功率无线数据传输，采用LoRaTM扩频调制跳频技术，通信距离，接收灵敏度都远超市面调制技术，且多个传输的信号占用同一个信道而不受影响，具有超强的抗干扰性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的无线联网型消防网关总体框架结构示意图；

图2为本实用新型实施例的LED显示板与微处理器模块的框架结构示意图；

图中：10、微处理器模块；11、板载温度传感器；12、蜂鸣器；13、外置存储芯片；

20、通讯模块；21、GPRS通信单元；22、LPWAN无线单元；23、LPWAN天线；

30、操作模块；31、LED显示面板；32、调试按键；33、调试接口；34、显示驱动芯片34；

40、电源模块；41、开关电源；42、电池电源；43、供电管理单元；44、稳压电路。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

参看附图之图1、图2，根据本实用新型的实施例的无线联网型消防网关将在接下来的描述中被阐明，其中板载温度传感器解决了现有火灾报警系统没有检查网关本身温度的问题，弥补现有火灾报警系统的缺陷，提高了整个系统的安全性。

如附图1所示，本实施例的无线联网型消防网关，包括微处理器模块10、通讯模块20、存储模块、操作模块30、电源模块40以及报警模块，通讯模块20、存储模块、操作模块30、电源模块40以及报警模块分别与微处理器模块10相连接；

其中，微处理器模块10还连接有用于检测网关温度的板载温度传感器11，板载温度传感器11在检测到网关温度或周围环境温度过高时，输出信号至微处理器模块10，以驱动报警模块发出警报。

在网关上设置板载温度传感器11，可检测网关本体和周边环境温度，对于网关本身和当前周围环境温度通过LED显示面板31上温度显示区域进行显示；当网关周围环境温度超限时，将上报至服务器并发出报警，避免网关着火致使整个火灾报警系统瘫痪。

本实施例的微处理器模块10为一个MCU微控制单元，包括其上若干个端口。通讯模块20、存储模块、操作模块30、电源模块40以及报警模块分别与各个端口相连接。

另外，为了实现良好的无线通讯功能，本实施例的通讯模块20包括GPRS通信单元21和LPWAN无线单元22，微处理器模块10通过GPRS通信单元21与服务器连接。更具体地说，MCU微控制单元通过UART串口总线连接和控制GPRS通信模块，GPRS通信模块可以采用2G通信网络或3G通信网络或4G通信网络，网关本体上设有用于放置SIM卡的卡槽，卡槽与GPRS通信单元21相连接。卡槽为标准SIM卡槽，卡槽插入标准SIM卡后，MCU微控制单元控制GPRS通信模块，通过GPRS通信模块外置2G GPRS天线上传通信数据到后端平台。

同时，MCU微控制单元通过SPI总线与IO接口连接和控制LPWAN通信模块，LPWAN通信模块通过LPWAN天线23与无线监测终端进行有效的连接。LPWAN目前采用LORA 470MHZ无线传输，无线通信模块高度集成超低功耗半双工微功率无线数据传输，采用LoRa TM扩频调制跳频技术，大大提高通信距离，接收灵敏度，且多个传输的信号占用同一个信道而不受影响。设计芯片样板时，除考虑材质及电路走向，在信道选择上应用大阻值挂钩静态耗损功率技术，同时LORA无线传输模块本身具备低功耗休眠功能，使得休眠电流小于2.5uA。

另外，为了减小整个网关的能耗，本实施例的操作模块30包括LED显示面板31、调试按键32和调试接口33。如图2所示，其中的LED显示面板31单独采用显示驱动芯片34驱动点亮LED，显示面板上显示内容单独定制，使LED显示具有高稳定性，长使用寿命，低功耗。当结合调试按键32，可显示时钟、当前GPRS信号强度、所连无线终端数量、配置信道、故障代码、LPWAN信号强度，同时可显示火警、故障、温度、电源、GPRS指示灯信息，联动非联动状态。

调试接口33具有两种调试接口33，为SWD调试接口33和UART调试接口33，提供调试和烧录固件、配置ID等信息途径。

为了对微处理器模块10和其他模块提供电能，电源模块40包括开关电源41、电池电源42以及供电管理单元43，开关电源41和电池电源42与供电管理单元43相连接，供电管理单元43与微处理器模块相连接。

更具体地说，开关电源41通过稳压电路44与供电管理单元43相连接，电池电源42通过放电管理单元与供电管理单元43相连接，供电管理单元43包括与电池电源42相连接的充电电路以及与微处理器模块相连接的供电电路。开关电源41通过稳压电路44将市电转化为各模块所需的电压，其上设有AC220V接口，将输入的AC220V转化成DC5V直流电源输出，稳压电路44上还设有自动恢复保险丝进行保护，确保电路的安全。

电池电源42为备用电源，本实施例的电池电源42可以为可充电锂离子电池，当开关电源41正常使用时，可通过充电电路对电池电源42进行充电，当开关电源41断电时，供电管理单元43自动切换至电池电源42，为微处理器模块和其上连接的各个模块继续供电，确保网关在AC220接口无电的情况下仍可正常工作10到15小时。另外，电源模块40还可以包括软启动控制单元和显示单元，软启动控制单元，显示单元用于显示电池电源42的剩余电量。

优选地，本实施例的报警模块为蜂鸣器12，蜂鸣器12通过无线通讯模块20、天线等接收报警预警信息，根据协议处理可发出提示声，提示声可为报警、故障等信息。

优选地，存储模块包括外置存储芯片13。本实施例的MCU微控制单元为ARM 32位Cortex M3架构，512Kbytes memory Flash，64Kbytes SRAM，加上外置存储芯片13，保证了整机的稳定运行，所属外置存储芯片13采用最小512Kbytes SPI Flash。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种无线联网型消防网关，其特征在于，包括微处理器模块、通讯模块、存储模块、操作模块、电源模块以及报警模块，所述通讯模块、所述存储模块、所述操作模块、所述电源模块以及所述报警模块分别与所述微处理器模块相连接；

其中，所述微处理器模块还连接有用于检测网关温度的板载温度传感器，所述板载温度传感器在检测到网关温度或周围环境温度过高时，输出信号至微处理器模块，以驱动报警模块发出警报。

2.如权利要求1所述的无线联网型消防网关，其特征在于，所述通讯模块包括GPRS通信单元和LPWAN无线单元，所述微处理器模块通过所述GPRS通信单元与服务器连接。

3.如权利要求2所述的无线联网型消防网关，其特征在于，所述LPWAN无线单元通过LPWAN天线与无线监测终端相连接。

4.如权利要求2所述的无线联网型消防网关，其特征在于，网关上设有用于放置SIM卡的卡槽，所述卡槽与所述GPRS通信单元相连接。

5.如权利要求1至4任一所述的无线联网型消防网关，其特征在于，所述操作模块包括LED显示面板、调试按键和调试接口。

6.如权利要求5所述的无线联网型消防网关，其特征在于，所述调试接口包括SWD调试接口和UART调试接口。

7.如权利要求1至4任一所述的无线联网型消防网关，其特征在于，所述电源模块包括开关电源、电池电源以及供电管理单元，所述开关电源和所述电池电源与所述供电管理单元相连接，所述供电管理单元与所述微处理器模块相连接。

8.如权利要求7所述的无线联网型消防网关，其特征在于，所述开关电源通过稳压电路与所述供电管理单元相连接，所述电池电源通过放电管理单元与所述供电管理单元相连接，所述供电管理单元包括与所述电池电源相连接的充电电路以及与所述微处理器模块相连接的供电电路。

9.如权利要求1至4任一所述的无线联网型消防网关，其特征在于，所述报警模块包括蜂鸣器，所述报警模块接收所述微处理器模块的信号，以驱动蜂鸣器发出对应声音。

10.如权利要求1至4任一所述的无线联网型消防网关，其特征在于，所述存储模块包括外置存储芯片。