CN217216969U - 一种基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施方式提供一种基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统，属于宿舍的管理技术领域。所述监测控制系统包括：照明系统，设置于现场，用于启动以实现现场的照明；环境信息采集子模块，用于采集现场的环境信息；LoRa节点，与所述环境信息采集子模块连接，用于将所述环境信息发出；LoRa网关，与所述LoRa节点连接，用于接收每个所述LoRa节点发送的环境信息并控制所述照明系统的启动或关闭；数据显示模块，与所述LoRa网关连接，用于显示所述环境信息和所述照明系统的工作状态。该监测控制系统能够提高宿舍的照明管控效率。

Description

一种基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统

技术领域

本实用新型涉及宿舍的管理技术领域，具体地涉及一种基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统。

背景技术

智能照明在当前社会随处可见，主要应用Zigbee、WIFI、NB-IOT、LoRa等多种物联网和传感器监测技术，实现远程灯的自动开关、报警等控制功能。在路灯、隧道灯、商业照明等系统中广泛应用。在校园学生或工厂职工宿舍等场合还是使用断路器、翘板开关等控制方式，控制方式单一，机械化。节能效果差，集中监控管理不便。目前已经出现的多种照明控制技术，由于控制模块成本高，不便于推广，网络建设成本也较高，组网困难，难以实现实时、集中监测和控制。

实用新型内容

本实用新型实施方式的目的是提供一种基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统，该监测控制系统能够提高宿舍的照明管控效率。

为了实现上述目的，本实用新型实施方式提供一种基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统，包括：

照明系统，设置于现场，用于启动以实现现场的照明；

环境信息采集子模块，用于采集现场的环境信息；

LoRa节点，与所述环境信息采集子模块连接，用于将所述环境信息发出；

LoRa网关，与所述LoRa节点连接，用于接收每个所述LoRa节点发送的环境信息并控制所述照明系统的启动或关闭；

数据显示模块，与所述LoRa网关连接，用于显示所述环境信息和所述照明系统的工作状态。

可选地，所述监测控制系统还包括：

LoRa转WIFI无线通信模块，与所述LoRa网关连接，用于进行信号转换；

移动终端，与所述LoRa转WIFI无线通信模块连接，用于与所述LoRa转WIFI无线通信模块进行信息交互。

可选地，所述环境信息采集子模块包括光电传感器、人体红外传感器和声波传感器，用于确定现场是否有人员进入。

可选地，所述照明系统包括设置于宿舍内的宿舍照明灯、设置于安全通道内的安全通道指示灯、设置于公共区域的公共区域照明灯中的至少一者。

可选地，所述照明系统包括宿舍照明控制电路，与所述宿舍照明灯连接，用于启动或关闭所述宿舍照明灯；

所述宿舍照明控制电路包括多路控制子电路，每路控制子电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端用于外接电源，所述第一电阻的另一端与至少一个所述宿舍照明灯连接，所述宿舍照明灯与所述LoRa网关连接。

可选地，所述照明系统包括过道控制电路，与所述安全通道指示灯连接，用于启动或关闭所述安全通道指示灯；

所述过道控制电路包括：

第二电阻，所述第二电阻的一端用于外接电源，所述第二电阻的另一端用于与所述安全通道指示灯的一端连接；

第一三极管，所述第一三极管的发射极与所述安全通道指示灯的另一端连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述LoRa网关连接，所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极接地。

可选地，所述照明系统包括宿舍照明控制电路、过道控制电路、公共控制电路和继电器模块，所述宿舍照明控制电路、过道控制电路、公共控制电路通过至少一个所述继电器模块分别与对应的所述宿舍照明灯、所述安全通道指示灯以及公共区域照明灯连接。

可选地，所述环境信息采集子模块包括空气质量传感器、可燃气体传感器，温湿度传感器中的至少一者。

可选地，所述监测控制电路包括警示灯，设置于现场且与所述LoRa网关连接，用于启动以发出警报。

通过上述技术方案，本实用新型提供的基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统通过在现场设置环境采集子模块以获取现场的环境信息，再结合LoRa节点和LoRa网关的通信技术，实现环境信息的高效发送。该监测控制系统在由LoRa网关根据环境信息控制照明系统的同时，还通过数据显示模块实时显示照明系统的工作状态以及环境信息，最终实现了宿舍照明的智能管理，提高了宿舍照明的管控效率。

本实用新型实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施方式，但并不构成对本实用新型实施方式的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型的一个实施方式的基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统的结构框图；

图2是根据本实用新型的一个实施方式的基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统的结构框图；

图3是根据本实用新型的一个实施方式的STM32RAM芯片处理器的接口电路图；

图4是根据本实用新型的一个实施方式的LSD4RF-2F717N30芯片的接口电路图；

图5是根据本实用新型的一个实施方式的宿舍照明控制电路的电路图；

图6是根据本实用新型的一个实施方式的过道控制电路的电路图；

图7-1是根据本实用新型的一个实施方式的温湿度传感器(型号SHT11)的接口及连接方式的电路图；

图7-2是根据本实用新型的一个实施方式的温湿度传感器(型号SHT11)的接口及连接方式的电路图；

图7-3是根据本实用新型的一个实施方式的温湿度传感器(型号SHT11)的接口及连接方式的电路图；

图8-1是根据本实用新型的一个实施方式的空气质量传感器(型号TGS2602)的接口及连接方式的电路图；

图8-2是根据本实用新型的一个实施方式的空气质量传感器(型号TGS2602)的接口及连接方式的电路图；

图8-3是根据本实用新型的一个实施方式的空气质量传感器(型号TGS2602)的接口及连接方式的电路图；

图9-1是根据本实用新型的一个实施方式的可燃气体传感器(型号TGS813)的接口及连接方式的电路图；

图9-2是根据本实用新型的一个实施方式的可燃气体传感器(型号TGS813)的接口及连接方式的电路图；

图9-3是根据本实用新型的一个实施方式的可燃气体传感器(型号TGS813)的接口及连接方式的电路图；

图10-1是根据本实用新型的一个实施方式的LoRa节点和各传感器之间的电路连接方式的电路图；

图10-2是根据本实用新型的一个实施方式的LoRa节点和各传感器之间的电路连接方式的电路图；

图11-1是根据本实用新型的一个实施方式的光敏传感器(型号LXD_GB5-A1E)的电路连接方式的电路图；

图11-2是根据本实用新型的一个实施方式的光敏传感器(型号LXD_GB5-A1E)的电路连接方式的电路图；

图12是根据本实用新型的一个实施方式的数据显示模块(12864OLED液晶显示器)的电路连接方式的电路图；

图13是根据本实用新型的一个实施方式的照明系统的电路连接方式的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施方式，并不用于限制本实用新型实施方式。

在本实用新型实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

另外，若本实用新型实施方式中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1所示是根据本实用新型的一个实施方式的基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统的结构框图。在该图1中，该监测控制系统可以包括照明系统20、环境信息采集子模块10、LoRa节点30、LoRa网关40以及数据显示模块50。其中，照明系统20可以设置于现场，用于启动以实现现场的照明。环境信息采集子模块10可以用于采集现场的环境信息。LoRa节点30可以与环境信息采集子模块20连接，用于将该环境信息发出。此外，为了确保每个环境信息采集子模块10的环境信息发送不会互相影响，该LoRa节点30可以为多个，每个环境信息采集子模块10与一个LoRa节点30连接。LoRa网关10可以与LoRa节点连接，用于接收每个LoRa节点发送的环境信息并控制照明系统的启动或关闭。数据显示模块50可以与LoRa网关40连接，用于显示环境信息和照明系统的工作状态，从而便于管理人员实时查看。

如图2所示是根据本实用新型的一个实施方式的基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统的结构框图。与图1中所示出的监测控制系统的不同之处在于，在该图2中，该监测控制系统还可以包括LoRa转WIFI无线通信模块60和移动终端61。该LoRa转WIFI无线通信模块60可以与LoRa网关40连接，用于进行信号转换，从而使得LoRa网关40中的信息能够被移动终端61所接收。移动终端61可以与该LoRa转WIFI无线通信模块60连接，用于与该LoRa转WIFI无线通信模块60进行信息交互。通过该移动终端61，用于在能够接收到LoRa网关40中的信息的同时，也能够通过移动终端61实时控制该LoRa网关40以控制整个监测管控系统。

其中，LoRa网关40可以用于对环境信息进行判断并控制照明系统执行相应的动作。虽然该LoRa网关40的结构可以是本领域人员所知的多种形式，但是在本实用新型的一个优选示例中，该LoRa网关40可以是由STM32RAM芯片处理器U1和LSD4RF-2F717N30芯片U12构成。该STM32RAM芯片处理器U1和LSD4RF-2F717N30芯片U12的接口及连接方式可以如图3和图4所示。

在该实施方式中，虽然环境信息采集子模块10可以是本领域人员所知的多种形式，但是，考虑到本实用新型提供的监测管控系统主要是针对各个区域内人员的活动来调整照明系统。因此，在本实用新型的一个优选示例中，如图2所示，该环境信息采集子模块10可以包括光电传感器11、人体红外传感器12和声波传感器13。其中，光电传感器11可以设置于例如各个区域的入口处，从而确定当前该区域内是否有人员进入，人体红外传感器12则可以是例如设置于每个区域的摄像头附近。由于内部监控的摄像头的安装位置常常是各个区域的最佳图像采集点，因此，将人体红外传感器12设置于摄像头附近能够更加全面地采集当前区域内的红外图像。至于声波传感器13，在能够采集到现场的声波的情况下，该声波传感器13可以设置于本领域人员所知的任何位置。具体地，该声波传感器13可以是多个，且分别对应区域的多个位置，例如墙面、天花板等。

在该实施方式中，对于该照明系统的具体结构，针对宿舍的不同区域的特点，该照明系统可以包括对应的照明装置。具体地，例如针对宿舍的室内(宿舍内)，该照明系统可以包括宿舍照明灯21；对于安全通道，该照明系统则可以包括安全通道指示灯22；对于公共区域，该照明系统则可以包括公共区域照明灯23。

在该实施方式中，针对宿舍照明灯21，该照明系统可以进一步包括宿舍照明控制电路24。如图5所示，该宿舍照明控制电路24可以包括多路控制子电路。每路控制子电路可以包括第一电阻R1。该第一电阻R1的一端可以用于外接电源，该第一电阻R1的另一端可以与至少一个宿舍照明灯21连接，宿舍照明灯21可以与LoRa网关40连接。

在该实施方式中，针对安全通道指示灯22，该照明系统可以进一步包括过道控制电路25。该过道控制电路25可以与安全通道指示灯22连接，用于启动或关闭该安全通道指示灯22。具体地，如图6所示，该过道控制电路25可以包括第二电阻R2、第一三极管Q1、第三电阻R3以及第四电阻R4。其中，第二电阻R2的一端可以用于外接电源，第二电阻R2的另一端可以用于与安全通道指示灯22的一端连接。第一三极管Q1的发射极可以与安全通道指示灯22的另一端连接。第三电阻R3的一端可以与LoRa网关40连接，第三电阻R3的另一端可以与第一三极管Q1的基极连接。第四电阻R4的一端可以与第三电阻R3的另一端连接，第四电阻R4的另一端可以与第一三极管Q1的集电极连接，第一三极管Q1的集电极则可以接地。

至于该公共区域控制电路26，可以是和上述宿舍照明控制电路24相似，因此此处不再赘述。而为了便于控制每个电路和对应的照明系统之间的通断，如图2所示，宿舍照明控制电路、过道控制电路、公共控制电路通过至少一个继电器模块27分别与对应的宿舍照明灯21、安全通道指示灯22以及公共区域照明灯23连接。

此外，为了进一步拓展上述监测管控系统的功能，如图2所示，该环境信息采集子模块10可以包括空气质量传感器14、温湿度传感器15和可燃气体传感器16中的至少一者。相应地，针对每种传感器的采集结果，如果出现例如火灾的情况，LoRa网关40可以通过启动警示灯28来发出警报。而对于该空气质量传感器14、温湿度传感器15和可燃气体传感器16接入LoRa网关40的具体电路，则可以是本领域人员所知的多种形式，例如图7-1至图7-3所示出的温湿度传感器15(型号SHT11)的接口及连接方式；图8-1至图8-3示出的空气质量传感器14(型号TGS2602)的接口及连接方式；以及图9-1至图9-3示出的可燃气体传感器16(型号TGS813)的接口及连接方式。

在该实施方式中，对于其余的电路连接方式，也可以是本领域人员所知的多种形式，例如图10-1至图10-2所示LoRa节点30和各个传感器之间的电路连接方式、图11-1和图11-2所示出的光敏传感器(型号LXD_GB5-A1E)的电路连接方式、图12示出的数据显示模块50(12864OLED液晶显示器)的电路连接方式以及图13示出的照明系统的电路连接方式等。

通过上述技术方案，本实用新型提供的基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统通过在现场设置环境采集子模块以获取现场的环境信息，再结合LoRa节点和LoRa网关的通信技术，实现环境信息的高效发送。该监测控制系统在由LoRa网关根据环境信息控制照明系统的同时，还通过数据显示模块实时显示照明系统的工作状态以及环境信息，最终实现了宿舍照明的智能管理，提高了宿舍照明的管控效率。

以上结合附图详细描述了本实用新型例的可选实施方式，但是，本实用新型实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施方式的技术构思范围内，可以对本实用新型实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施方式的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本实用新型实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施方式的思想，其同样应当视为本实用新型实施方式所公开的内容。

Claims (1)

1.一种基于LoRa技术的宿舍照明的监测控制系统，其特征在于，所述监测控制系统包括：

照明系统，设置于现场，用于启动以实现现场的照明；

环境信息采集子模块，用于采集现场的环境信息；

LoRa节点，与所述环境信息采集子模块连接，用于将所述环境信息发出；

LoRa网关，与所述LoRa节点连接，用于接收每个所述LoRa节点发送的环境信息并控制所述照明系统的启动或关闭；

数据显示模块，与所述LoRa网关连接，用于显示所述环境信息和所述照明系统的工作状态；

所述监测控制系统还包括：

LoRa转WIFI无线通信模块，与所述LoRa网关连接，用于进行信号转换；

移动终端，与所述LoRa转WIFI无线通信模块连接，用于与所述LoRa转WIFI无线通信模块进行信息交互；

所述环境信息采集子模块包括光电传感器、人体红外传感器和声波传感器，用于确定现场是否有人员进入；

所述照明系统包括设置于宿舍内的宿舍照明灯、设置于安全通道内的安全通道指示灯、设置于公共区域的公共区域照明灯中的至少一者；

所述照明系统包括宿舍照明控制电路，与所述宿舍照明灯连接，用于启动或关闭所述宿舍照明灯；

所述宿舍照明控制电路包括多路控制子电路，每路控制子电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端用于外接电源，所述第一电阻的另一端与至少一个所述宿舍照明灯连接，所述宿舍照明灯与所述LoRa网关连接；

所述照明系统包括过道控制电路，与所述安全通道指示灯连接，用于启动或关闭所述安全通道指示灯；

所述过道控制电路包括：

第二电阻，所述第二电阻的一端用于外接电源，所述第二电阻的另一端用于与所述安全通道指示灯的一端连接；

第一三极管，所述第一三极管的发射极与所述安全通道指示灯的另一端连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述LoRa网关连接，所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极接地；

所述照明系统包括宿舍照明控制电路、过道控制电路、公共控制电路和继电器模块，所述宿舍照明控制电路、过道控制电路、公共控制电路通过至少一个所述继电器模块分别与对应的所述宿舍照明灯、所述安全通道指示灯以及公共区域照明灯连接；

所述环境信息采集子模块包括空气质量传感器、可燃气体传感器，温湿度传感器中的至少一者；

所述监测控制系统包括警示灯，设置于现场且与所述LoRa网关连接，用于启动以发出警报。

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