一种基于LoRa的免布线联网型火灾报警系统的制作方法

本实用新型涉及一种免布线联网型火灾报警系统，具体的说是一种应用于各种公共建筑、住宅的免布线、易安装、联网远程型火灾报警系统，尤其适用于棚户区等布线改造困难且火灾易发区域的联网火灾检测报警。

背景技术：

火灾报警系统广泛应用于各种公共建筑、住宅等场所，用于检测火灾并报警。它采用温度感应、烟雾感应等探头采集火灾信息，通过多种方式告警提示。

一般的，对于较大范围建筑的火灾监控系统均采用有线联网型，即多个探头通过有线电缆连接至报警主机，报警主机记录并提示告警，也可将告警信息通过计算机和网络技术发送给其他软硬件设备。但这种系统必须布设大量通信线路，在一些难以布线的情况无法使用，例如老旧建筑、商业街的商铺。这种情况通常只能安装独立不联网的消防报警装置，灾情无法远程感知及时协调救援，在棚户区和无人值守的商业街将带来巨大损失。

因此，缺少一种火灾报警系统，即便于安装，又可对较大范围建筑进行远程集中监控的火灾报警系统。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对传统的大型联网火灾报警系统需要布线的缺点，提供一种免布线的联网火灾报警系统。其火灾感应探头用电池供电，通过无线网关与报警主机连接，发送探测到的火灾信号，接收巡检和报警命令。感应探头功耗低，用电池即可保证较长时间工作，不用铺设任何线路，不用频繁更换电池，可以粘贴或壁挂式安装。在建筑密集的场所，一个网关可支持2km内约1000个探头接入，信号传输稳定，可根据需要部署多个网关支持更大的覆盖范围和探头数量。本实用新型具有免布线、大范围远程联网、抗干扰、数据传输稳定、部署维护成本低等特点，可用于多种需要远程报警监控的场合。

本实用新型一种基于LoRa的免布线联网型火灾报警系统,包括火灾感应探头、无线网关、报警主机。其中火灾感应探头和无线网关构成无线数据连接，报警主机和无线网关构成以太网数据连接。

所述的火灾感应探头包含感应模块、电源模块、无线收发模块、指示模块、控制模块。感应模块与控制器有电连接，控制模块和指示模块、无线收发模块有电连接。感应模块检测温度或烟雾，传输给控制模块解析判断，超过火灾阈值时，控制模块控制LED灯常亮，控制喇叭鸣叫，通过无线收发模块利用基于433M频率的LoRa扩频无线信号发射该信息，信号中包含感应探头的唯一标识信息。感应模块探测环境参数，控制模块判断是否报警，指示灯和喇叭等指示模块指示报警和工作状态，无线收发模块与网关进行无线数据通信。电源模块采用电池为以上模块供电。

所述无线网关包括无线收发模块、以太网模块、控制模块、电源模块。无线收发模块收发无线信号，以太网模块收发以太网数据，控制模块实现数据在以上两种信号的互相转换，从而实现数据传输。电源模块与以上模块形成电连接。

所述报警主机包括以太网卡，计算存储模块，输入模块，指示模块，电源模块组成。以太网卡收发数据，输入模块接收用户控制操作，指示模块提示报警状态，计算存储模块连接以上各模块，进行报警分析、存储。

本实用新型的火灾报警系统的优点是:

1、易部署。火灾感应探头采用电池供电，无线通信，不需要布设任何线路，悬挂或粘贴即可，2km不超过1000个探头时，只需布设一个网关；

2、易维护。火灾感应探头超低功耗，不需经常换电池，电量不足时可提醒，维护量少；

3、系统容量大、覆盖面广。一个网关可以支持2km至少1000个探头接入，可通过增加网关来扩大系统覆盖面积和接入探头数量。

4、抗干扰能力强。采用LoRa扩频无线通信技术，可避免传统无线通信时单频同频容易被环境干扰导致信号丢失的情况。

5、功能强。可现场报警，也可远程报警，还可远程控制现场报警，可实现对火灾现场人员、火灾附近人员、消防人员等利益相关人员共同提示警情，具有重大的社会价值。

附图说明

图1是本实用新型火灾报警系统结构图；

图中，（1）火灾感应探头 （2）无线网关 （3）报警主机

图2是本实用新型火灾感应探头框图；

图3是本实用新型无线网关框图；

图4是本实用新型报警主机。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述火灾报警系统，包括，火灾感应探头、无线网关、报警主机。火灾感应探头与无线网关通过无线射频信号进行双向通信，无线网关将无线信号转换入TCP/IP网络，与报警主机通过以太网络进行双向通信，从而建立联网报警系统。

如图2所示，所述（1）火灾感应探头包括火灾感应模块、电源模块、无线收发模块、指示模块、控制模块。感应模块与控制器有电连接，控制模块和指示模块、无线收发模块有电连接。感应模块检测温度或烟雾，传输给控制模块解析判断，超过火灾阈值时，控制模块控制LED灯常亮，控制喇叭鸣叫，通过无线收发模块利用基于433M频率的LoRa扩频无线信号发射该信息，信号中包含感应探头的唯一标识信息。控制模块采用STC89C52，指示模块包含一个LED灯和一个喇叭，无线收发模块采用基于SX1278的LoRa扩频收发一体集成模块，电源模块采用9V锂电池供电，为其他模块输出3.3V电。采用LoRa扩频技术比单频433M无线射频信号可以极大提高信号的抗干扰能力。

如图3所示，所述（2）无线网关包括无线收发模块、以太网模块、控制模块、电源模块。无线收发模块采用基于SX1278的LoRa收发一体集成天线模块，以太网模块采用W5500，控制模块采用Arm9为核心，电源模块采用12V直流供电，为输出3.3v和5v直流电。无线收发模块通过433MLoRa扩频无线信号进行数据收发，以太网模块通过有线TCP/IP协议进行数据收发，控制模块实现数据在两者间的转换。

如图4所示，所述（3）报警主机由以太网卡，计算存储模块，输入模块，指示模块，电源模块组成。以太网卡采用常规工业用IPV4/IPV6以太网卡，输入模块采用键盘、鼠标、触摸屏接收用户控制操作，指示模块采用显示器(触摸屏)、指示灯、音箱提示报警状态，计算存储模块采用工控机，电源模块采用220V市电变压后为以上模块供电。