基于LoRa技術(shù)的智慧消防報(bào)警系統(tǒng)
來源： 作者： 發(fā)布時(shí)間：2020-08-24 瀏覽量：
近年來, 國家各部委及各地政府紛紛推動(dòng)“九小場(chǎng)所”的消防改造工程, 并探索采用物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)提高消防管理水平。傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)式煙感成熟可靠, 但需重新布設(shè)網(wǎng)絡(luò)和電源線, 對(duì)于絕大多數(shù)已建成和已裝修的建筑而言, 改造施工代價(jià)太高, 無法實(shí)施。而獨(dú)立式煙感成本低、易部署, 但是無法聯(lián)網(wǎng)報(bào)警和管理, 功能受限。針對(duì)這一現(xiàn)狀, 提出了基于LoRa技術(shù)的智慧消防報(bào)警系統(tǒng), 介紹了系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)和主要功能, 并探討了基于云平臺(tái)的服務(wù)管理模式。
關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng),LoRa,智慧消防,云平臺(tái),
我國很多老舊建筑沒有安裝消防報(bào)警器或者消防設(shè)施陳舊落后, 急需進(jìn)行現(xiàn)代化改造, 以便及時(shí)將報(bào)警信息上傳至報(bào)警中心。消防工作一直是國家保障民生安全的重要工作之一。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨, 目前消防系統(tǒng)存在的封閉性突出、相互之間無法傳遞火災(zāi)警情、難以形成完整的網(wǎng)絡(luò)體系等問題, 是當(dāng)前智慧消防領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。相關(guān)政策明確指出, 養(yǎng)老院、福利院、幼兒園、社區(qū)居民活動(dòng)場(chǎng)所、老舊居民住宅、宿舍、小旅館等場(chǎng)所需要安裝獨(dú)立式煙感報(bào)警器。
智慧消防報(bào)警系統(tǒng)采用基于LoRa的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù), 結(jié)合前端智能煙感報(bào)警器、無線網(wǎng)關(guān)等設(shè)備可以及時(shí)有效地將火災(zāi)情況第一時(shí)間上傳至消防報(bào)警指揮中心, 大大提高了火災(zāi)探測(cè)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)使消防人員能夠?qū)崟r(shí)掌握搶險(xiǎn)救援現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài), 提高消防部門的智能化和精準(zhǔn)化決策能力。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)架構(gòu)
系統(tǒng)主要由三部分組成, 即前端智能報(bào)警器、無線網(wǎng)關(guān)、后臺(tái)監(jiān)控管理平臺(tái)。系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示。
系統(tǒng)的前端智能報(bào)警器可選擇無線煙感報(bào)警器、聲光報(bào)警器、可燃?xì)怏w報(bào)警器等。前端設(shè)備為信息傳感設(shè)備, 主要負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)信息并將其傳輸至管理平臺(tái)進(jìn)行處理。無線網(wǎng)關(guān)是整個(gè)系統(tǒng)的樞紐站, 其作用是橋接終端和服務(wù)器, 接收來自終端的信號(hào)并轉(zhuǎn)發(fā)至服務(wù)器, 之后將服務(wù)器返回的信號(hào)傳送到終端。前端設(shè)備與網(wǎng)關(guān)之間使用LoRa技術(shù)進(jìn)行通信。后臺(tái)的監(jiān)控管理平臺(tái)建立在消防報(bào)警指揮中心, 包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器等各種軟硬件設(shè)備。監(jiān)控平臺(tái)可以有效地進(jìn)行遠(yuǎn)程消防信息的采集, 實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備日常運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)、全面以及動(dòng)態(tài)監(jiān)管。
2 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
低功耗廣域網(wǎng) (Low Power Wide Area Network, LPWAN) 技術(shù)是一種革命性的物聯(lián)網(wǎng)無線接入技術(shù), 與WiFi、藍(lán)牙、ZigBee等現(xiàn)有成熟的技術(shù)相比, 具有遠(yuǎn)距離、低功耗、低成本、廣覆蓋等優(yōu)點(diǎn)。LoRa作為非授權(quán)頻段 (433 MHz/470 MHz/780 MHz) 的一種LPWAN技術(shù), 其產(chǎn)業(yè)化更加成熟, 商業(yè)化更加完善。
表1所列為采用LoRa技術(shù)的智能煙感的特點(diǎn)。
LoRaWAN是為L(zhǎng)oRa遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的一套通信協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu), 一個(gè)LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含了終端、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用服務(wù)器四個(gè)部分, 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)可確保它們之間的互操作性。與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)相比, LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是較為典型的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和功率低等特點(diǎn)。
