一种运用LoRa无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置的制作方法

一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置
技术领域
1.本实用新型涉及lora无线通信信息采集和检测装置，尤其是一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置。


背景技术：

2.当代的火灾探测系统，它是通过火灾探测器来监测环境中有没有火灾发生，一旦发生火情，火灾探测器会对物质燃烧过程中产生的各种气、烟、热、光等表征火灾信号的物理、化学参量做出有效反映，并将信息传递到计算机，供计算机分析处理，但是目前传统的集中采集终端设备信息的方案，普遍需要实体连接线路，然而设备布局在一些场景下相对分散且零星化，大大增加了布线的难度和信号传输的不可靠性，而且实体线路容易被不法分子监听利用，因此我们日常生活中到处可见的感温探测器、感烟探测器等火灾探测器都只是系统的“感官”，它们大多是独立工作，功能也仅有发出警报这一种。
3.一栋建筑里往往分散布置着数量庞大的火灾探测器，当缺少一个可以宏观呈现每一个火灾探测器详细信息的集中器时，日常检查或者定期维护都需要值班人员耗时耗力去逐一巡检统计，而发生火灾时更是容易耽误火情造成不必要的财产损失与人员伤亡。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述存在的技术问题，提供一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置，包括lora集中器，所述的lora集中器包括主控制器模块、lora发送、接收双模块、通信模块、eep参数存储模块、flash和led指示灯，所述的通信模块包括有线485通信、4g、wifi和有线网络通信，所述的lora集中器通过wifi、4g、以太网与云平台互联互通，所述的lora集中器通过rs-485通信和lora通信与火灾探测器实现联系。
7.所述的led指示灯分为接收、发送、网络、运行和告警五组。
8.所述的rs-485通信配置本地接口，与lora集中器的单片机串口连接。所述的lora集中器的单片机与rs-485的电源网络、信号设置通讯隔离。所述的火灾探测器设置rs-485通信模块和lora发送、接收双模块。本实用新型通过采用lora扩频无线传输技术解决了目前缺少可以在日常生活中推广使用的带有呈现火灾探测器详细信息的集中器的火灾探测装置的问题，本实用新型自身能够无线组网并采集多类型、多台火灾探测器设备信息，因此能够降低施工和维护成本；还能通过使用多种物联网通讯模块，对组网的火灾探测器实现远程测量及监控功能，对其电压、电流及电度、电能量的统计工作都有很好的实用性；通过多种网络传输技术(有线网络，4g，wifi通讯)，和onenet云平台显现上下互联互通，真正实现对火灾探测器远程智能集中控制和远程维护；因为具有无线数据加密的特性，增加了信号传输的安全、快捷性；此外，采用发送、接收独立的模块，发送接收采取不同的频段，在传
输时间和传输频道上相互不受影响，所以大大提高了数据采集传输的效率和指令响应的及时性，在火灾发生时能够为人们争取更多的反应时间；且本实用新型使用简单，安装方便，具有极大的市场推广价值。
附图说明
9.图1是本实用新型的框架示意图。
10.图2是本实用新型rs485电路的本地配置接口电路图。
11.图3是本实用新型led指示灯的电路图。
具体实施方式
12.如图1-3所示，本实用新型包括lora集中器，所述的lora集中器包括主控制器模块、lora发送、接收双模块、通信模块、eep参数存储模块、flash和led指示灯，所述的lora集中器通过lora发送、接收双模块给火灾探测器发送电参量读取指令和接收从火灾探测器反馈回来的信息，所述的通信模块包括有线485通信、4g、wifi和有线网络通信，通过物联网通信技术，将数据上传到物联网云平台，通过云平台实现对开关的远程控制、电参量的采集、分析及调度功能，所述的lora集中器通过rs-485通信和lora通信与火灾探测器实现联系。
13.所述的eep参数存储模块用于实现参数的存储功能。
14.所述的flash用于实现远程升级功能。
15.所述的led指示灯根据功能分为五组，图3中的key_down为接收、key_enter为发送、key_right为网络、key_cancel为运行和key_up为告警，用颜色区分五种功能。
16.所述的rs-485通信配置本地接口，通过此接口可以配置所接下行信息和上行通信信息，包含火灾探测器类型、通信方式(485、lora)、通信信息(rs-485通信地址、波特率)、火灾探测器数量、火灾探测器的通信协议、上行通信方式、是否主动上传、配网信息(产品id、鉴权信息、解析脚本、sim卡号、wifi名称、wifi密码等)；图2中usart1_rx和usart1_tx为lora集中器的单片机的一组串口，串口通过单片机的底层程序配置为半双工通信方式，任一时刻，rs-485收发器只能够工作在“接收”或“发送”两种模式之一，因此，必须为rs-485接口电路增加一个收/发逻辑控制电路；图2中u7的2脚和3脚端为收发使能端，不发送数据时，txd为高电平，u7第4脚为高电平，q6导通，re、de为低电平，485此时为接收模式；发送数据时，若发送1，usart1_tx为高电平，u7第4脚为高电平，q6导通，re、de为低电平，485此时为接收模式，485芯片的ab引脚进入高阻状态，因为r41把a拉高，r39把b拉低，所以ab传输的是1；发送数据时，若发送0，usart1_tx为低电平，u7第4脚为低电平，q6截止，re、de为高电平，485此时为发送模式，485芯片会把di上的电平反应到ab引脚上输出，所以ab传输的是0；电阻r39将总线b下拉到地，电阻r41将总线a上拉至+5v_485，以提高电平转换芯片的抗干扰能力。
17.所述的lora集中器的单片机与rs-485的电源网络、信号设置通讯隔离，分别为电源隔离和信号线隔离；电源隔离是采用两路电源，变压器隔离电源或者隔离电源，本方案采用的是变压器隔离电源；信号隔离采用光耦，使单片机侧的信号线usart1_rx和usart1_tx与485芯片侧的ro、di信号隔离；图2中的tvs2、tvs3、tvs4为保护电路，防止雷击、浪涌等；c31是电源旁路电容，作用是给485芯片提供一个干净稳定的电源。所述的火灾探测器设置
rs-485通信模块和lora发送、接收双模块。在本实用新型的一实施例中，将其用于某医院，lora集中器安装于低压配电室内的某台显示器上，与该建筑内各个楼层分散分布的火灾探测器无线组网连接。首先，lora集中器启动后先进行自检、预设参数读取，按照预先配置组网好的信息列表、预设的采集频率，从lora发送模块传输电参量读取指令；发送完本条数据，该发送模块无需等待火灾探测器的信号反馈，可以及时地传输下一条预读的传输指令，实现了lora无线传输的全双工方式；然后，接收到信息召唤的火灾探测器，及时响应lora集中器的下发指令，采用无线跳频通讯方式，切换约定的传输信道，返回信息给lora集中器的接收lora模块，传输完成后，切换到低功耗休眠模块，等待下一次lora集中器的召唤，低功耗接收模式可以大大降低该模块的能量消耗，实现节能绿色发展的理念；而后，lora集中器的lora接收模块收到火灾探测器返回的电参量数据，根据该火灾探测器类型解析数据，显示在低压配电室内的液晶显示屏上；再者，通过物联网通信技术，lora集中器使用配备的多种通信模块将数据上传到物联网云平台，通过云平台实现对开关的远程控制、电参量的采集、分析及调度功能，对火灾探测器的电压、电流及电度、电能量的统计工作都有很好的实用性，还能实现对火灾探测器远程智能集中控制和远程维护，因此方便了电工班组巡检各个楼层设备，提高巡检效率；最后，一旦发生火情，火灾探测器在自身报警的同时也能迅速将信息传递到lora集中器，lora集中器的led指示灯将会告警并将信息远程反馈给特定的人员或机构，因此在火灾发生时能够为人们争取更多的反应和救援时间。

技术特征：
1.一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置，其特征在于：包括lora集中器，所述的lora集中器包括主控制器模块、lora发送、接收双模块、通信模块、eep参数存储模块、flash和led指示灯，所述的通信模块包括有线485通信、4g、wifi和有线网络通信，所述的lora集中器通过wifi、4g、以太网与云平台互联互通，所述的lora集中器通过rs-485通信和lora通信与火灾探测器实现联系。2.根据权利要求1所述的一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置，其特征在于：所述的led指示灯分为接收、发送、网络、运行和告警五组。3.根据权利要求1所述的一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置，其特征在于：所述的rs-485通信配置本地接口，与lora集中器的单片机串口连接。4.根据权利要求1所述的一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置，其特征在于：所述的lora集中器的单片机与rs-485的电源网络、信号设置通讯隔离。5.根据权利要求4所述的一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置，其特征在于：所述的lora集中器的单片机与rs-485的电源隔离采用的是变压器隔离电源，信号隔离采用光耦。6.根据权利要求1所述的一种运用lora无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置，其特征在于：所述的火灾探测器设置rs-485通信模块和lora发送、接收双模块。

技术总结
本实用新型公开了一种运用LoRa无线通信进行信息采集和检测的火灾探测装置，包括LoRa集中器，所述的LoRa集中器包括主控制器模块、LoRa发送、接收双模块、通信模块、EEP参数存储模块、Flash和LED指示灯，所述的通信模块包括有线485通信、4G、wifi和有线网络通信，所述的LoRa集中器通过wifi、4G、以太网与云平台互联互通，所述的LoRa集中器通过RS-485通信和LoRa通信与火灾探测器实现联系；本实用新型能够实现远程控制和维护功能，且具有信号传输安全、快捷和指令响应及时的特性，在火灾发生时能够为人们争取更多的反应时间。为人们争取更多的反应时间。为人们争取更多的反应时间。


技术研发人员：文龙 张杰 程勇 孙建峰 刘浩 李志刚 赖依曼 马要纲 朱飞飞
受保护的技术使用者：许昌许继低压电器有限公司
技术研发日：2022.11.08
技术公布日：2023/5/13