一种基于LoRa物联网的列车火灾智能报警系统及方法与流程

本发明涉及轨道交通安全领域，具体涉及一种基于lora物联网的列车火灾智能报警系统及方法。

背景技术：

1、列车火灾是轨道交通运营安全的重要危害之一。如何准确、及时、高效监测列车这类高速移动体上的火灾隐患或初期灾情，并能够采用智能化的技术手段对灾情进行快速判断和决策支持，对于轨道交通运营质量和运营安全有着重要意义。而随着城市轨道交通、市域市郊线路全自动系统的陆续上线运营，设备系统的复杂度和成本也在不断上升，用户迫切希望火灾监测这类基础设备系统能够向智能化、低成本方向发展进化。然而，目前国内外已开通的线路现状是，要么装备的火灾监测系统单一且无法上云，如不更换既有设备则很难与智能化系统兼容；要么是火灾监测设备过于复杂且占用有限的lte-r或wlan车地无线传输通道资源，且这两类通信技术都需要配套设施支撑，造成总体成本居高不下。此外，随着智能化技术、列车灵活编组技术的逐步发展，如何让辅助列车运行的各类监测系统更智能、更能适应灵活多样的应用场景，特别是如何将新基建重要基础之一的物联网技术应用于轨道交通领域，成为行业积极探索的重要方向。基于以上种种原因，研究一种既能够具备智能化功能需求，又能够满足低成本、低功耗的成本需求的新型列车火灾报警系统就成为了行业技术发展的新需求和物联网技术应用的试金石。

技术实现思路

1、为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种基于lora物联网的列车火灾智能报警系统及方法，其能及时准确地掌握列车各车厢火灾监测的异常信息。

2、为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明提供一种基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，包括：

4、安全监测装置，设置于列车上，用于采集列车运行是的列车监测数据；

5、若干lora物联网终端，设置于列车上并与所述安全监测装置通信连接，用于获取所述列车监测数据；

6、若干lora网关，设置于轨道沿线并与所述lora物联网终端通信连接，用于将lora物联网终端获取的列车监测数据上传；

7、云端分析系统，与所述lora网关通信连接，用于获取上传的列车监测数据并根据所述列车监测数据分析列车安全情况。

8、作为上述方案的改进，所述lora物联网终端之间采用环形结构互联和冗余发送机制。

9、作为上述方案的改进，所述lora网关之间网状连接。

10、作为上述方案的改进，所述lora网关基于所述云端分析系统的控制指令，根据lora网关与lora物联网终端的距离自动调节列车监测数据的传输速率。

11、作为上述方案的改进，所述云端分析系统包括网络单元，用于根据列车监测数据判断各lora物联网终端运行状态、动态计算和分配网络资源。

12、作为上述方案的改进，所述云端分析系统包括数据单元，用于对列车监测数据进行清洗和分类提取和列车监测数据计算。

13、作为上述方案的改进，所述云端分析系统包括应用计算单元，用于获取各lora物联网终端上传的异常检测信息和报警信息，根据异常检测信息得到应急处置建议，并根据报警信息进行火警警情推送。

14、作为上述方案的改进，所述云端分析系统还包括web前端，用于列车监测数据和分析数据进行显示。

15、第二方面，本发明提供一种基于lora物联网的列车火灾智能报警方法，应用于如发明第一方面所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，包括：

16、采用lora物联网终端连接列车上的安全监测装置，收集列车监测数据；

17、通过lora物联网终端与lora网关进行无线通信将列车监测数据通过lora网关上传到云端分析系统；

18、云端分析系统对列车监测数据进行解析、清洗和提取，并利用列车监测数据对火灾报警状态、火灾发生的概率、火灾险情发展阶段进行分析，得到火情分析结果；

19、云端计算分析系统将火情分析结果以可视化方式给出火灾实时监测结果和智能分析预测结果。

20、作为上述方案的改进，采用主机轮询机制和lora物联网终端主动上传机制。

21、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

22、1.本申请通过列车上的lora物联网终端、轨道沿线的lora网关、云端分析系统组成了一整套低成本、低功耗、高可靠的火灾实时监测与智能分析系统，能够实现对列车火灾及时监测和报警，以及通过各终端发送来的多点监测到的异常信息对火灾隐患进行分析和预判预警。

23、2.本申请部署成本相对较低，且能够及时准确地掌握列车各车厢火灾监测的异常信息，并且其数据能够传输带云端进行智能化分析和辅助决策，易于实现数据共享和业务系统的简化，能够与既有的fas系统(fire alarm system，火灾报警系统)进行接口，构成完整的车地一体化报警监测与分析系统。

技术特征：

1.一种基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，所述lora物联网终端之间采用环形结构互联和冗余发送机制。

3.根据权利要求1所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，所述lora网关之间网状连接。

4.根据权利要求1所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，所述lora网关基于所述云端分析系统的控制指令，根据lora网关与lora物联网终端的距离自动调节列车监测数据的传输速率。

5.根据权利要求1所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，所述云端分析系统包括网络单元，用于根据列车监测数据判断各lora物联网终端运行状态、动态计算和分配网络资源。

6.根据权利要求1所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，所述云端分析系统包括数据单元，用于对列车监测数据进行清洗和分类提取和列车监测数据计算。

7.根据权利要求1所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，所述云端分析系统包括应用计算单元，用于获取各lora物联网终端上传的异常检测信息和报警信息，根据异常检测信息得到应急处置建议，并根据报警信息进行火警警情推送。

8.根据权利要求1所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，所述云端分析系统还包括web前端，用于列车监测数据和分析数据进行显示。

9.一种基于lora物联网的列车火灾智能报警方法，应用于如权利要求1-8任一项所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的基于lora物联网的列车火灾智能报警方法，其特征在于，采用主机轮询机制和lora物联网终端主动上传机制。

技术总结
本发明公开了一种基于LoRa物联网的列车火灾智能报警系统，通过列车上的LoRa物联网终端、轨道沿线的LoRa网关、云端分析系统以及用户侧工作站等设备，组成了一整套低成本、低功耗、高可靠的火灾实时监测与智能分析系统，能够实现对列车火灾及时监测和报警，以及通过各终端发送来的多点监测到的异常信息对火灾隐患进行分析和预判预警；系统部署成本相对较低，且能够及时准确地掌握列车各车厢火灾监测的异常信息，并且其数据能够传输带云端进行智能化分析和辅助决策，易于实现数据共享和业务系统的简化，能够与既有的FAS系统进行接口，构成完整的车地一体化报警监测与分析系统。

技术研发人员：王宝宝,陈搏,严建鹏,马飞,白建红,杨子河
受保护的技术使用者：广州地铁集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15