一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，属于智能控制领域。包括监控云端、管理端、单片机模块、报警模块、LoRa无线传输模块、温度传感器模块、烟雾传感器模块、摄像头采集系统模块，当温度传感器模块或烟雾传感器模块监测到火情信号时，单片机模块将摄像头采集系统模块拍摄到的信息及对应火情监控提醒装置的编号传送给管理端；当温度传感器模块和烟雾传感器模块同时监测到火情信号时，单片机模块直接控制蜂鸣器模块报警，同时将对应情监控提醒装置的编号传送给管理端。本发明专利技术成本低廉，结构简单，对火情监控提醒装置进行分组编号，管理端能精准确认火灾位置。

A LoRa based real-time monitoring and reminding device for workshop fire

The invention relates to an embedded device for real-time fire monitoring and reminding in a workshop based on LoRa, which belongs to the field of intelligent control. Including monitoring cloud, management, microcontroller module, alarm module, LoRa wireless transmission module, temperature sensor module, smoke sensor module, camera acquisition system module, when the temperature sensor module or smoke sensor module monitored the fire signal, the microcontroller module will camera acquisition system module photographed When the temperature sensor module and the smoke sensor module simultaneously monitor the fire signal, the single chip microcomputer module directly controls the buzzer module to alarm, and at the same time transmits the number of the corresponding fire monitoring and warning device to the management. The invention has the advantages of low cost, simple structure, grouping and numbering the fire monitoring and warning device, and the management end can accurately recognize the fire position.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置
本专利技术涉及一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，属于智能控制领域。
技术介绍
近年来发生了多起工厂大型火灾，造成了重大的财力、物力和人员伤亡，给国家带来了重大损失。预防工厂的火灾隐患很重要，工厂到处有着潜在的火源，大型工厂中普遍实现机械化，管理人员少，不能时刻管理到工厂的角角落落。因此，我们涉及了一种基于LoRa的工厂车间火情实时监控提醒嵌入式装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，解决了工厂车间出现火情无法即使判断火情及火情准确位置，造成大型火灾的问题。本专利技术采用的技术方案是：一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，包括火情监控提醒装置1、监控云端2、管理端3；其中火情监控提醒装置1由探测模块4、报警模块5、单片机模块6和LoRa无线收发模块7构成且每个火情监控提醒装置1都有唯一的单片机模块6可识别的编号，单片机模块6通过轮询方式采集火情监控提醒装置1的信息；探测模块4由温度传感器模块8、烟雾传感器模块9和摄像头采集系统模块10构成；报警模块5由蜂鸣器模块11和手动报警模块12构成，手动报警模块12与蜂鸣器模块11连接，温度传感器模块8、烟雾传感器模块9、摄像头采集系统模块10、蜂鸣器模块11均与单片机模块6连接，单片机模块6通过LoRa无线收发模块7与监控云端2连接，监控云端2与管理端3连接。具体地，所述的单片机模块6用于：当温度传感器模块8或烟雾传感器模块9监测到火情信号时，打开摄像头采集系统模块10，并将摄像头采集系统模块10拍摄到的信息及对应火情监控提醒装置1的编号信息依次通过LoRa无线收发模块7、监控云端2传送给管理端3；当温度传感器模块8和烟雾传感器模块9同时监测到火情信号时，直接控制蜂鸣器模块11报警，同时将对应情监控提醒装置1的编号信息依次通过LoRa无线收发模块7、监控云端2传送给管理端3。具体地，所述单片机模块6由芯片SOP16/DIP16和复位电路构成；芯片SOP16/DIP16引脚VCC外接5V电源，引脚MISO、MOSI、SS、SCLK均连接LoRa无线收发模块7，引脚ADC1与温度传感器模块8的输出端连接，引脚P1.0与烟雾传感器模块9的输出端连接，引脚P3.7与摄像头采集系统模块10的输出端连接，引脚GND接地，引脚P3.3与蜂鸣器模块11连接，引脚RST外接复位电路，一路并联电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接地端，一路并联电阻R14，电阻R14另一端连接按键开关SKEY1，另一路并联一个电容CJ1，开关SKEY1和电容CJ1同时接一个外接电源。具体地，所述的LoRa无线收发模块7由芯片SX1276集成模块构成，芯片SX1276的引脚GND接地，引脚MISO、引脚MOSI、引脚SCK、引脚NSS均与单片机模块6相连，引脚VCC连接3.3V的电源，并接两个电容C3和电容C4的一端，电容C3和电容C4的另一端同时接地。具体地，所述的温度传感器模块8包括探头PT100，电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8，电阻R9，滑动变阻器R2，电容C1，型号为TL062的放大器A1，探头PT100的接口J1采用两线制接入法，J1的2引脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接滑动变阻器R2的1端，滑动变阻器R2的3端接地，滑动变阻器R2的2端连接电阻R5；J1的引脚1连接电阻R4的一端，电阻R4、R5的另一端和与电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端接电源；放大器A1的3端口接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接J1的1端口；同时放大器A1的3端口接电阻R8，电阻R8的另一端接地，放大器A1的2端口接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接滑动变阻器R2的2号端口；同时放大器A1的2端口接电容C2的一端，电容C2的另一端连接放大器A1的1号端口；放大器A1的4端口接-5V电源，放大器A1的8号端口连接+5V电源，同时8号端口连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，放大器A1的1端口接电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接单片机模块6。具体地，所述的烟雾传感器模块9包括散射式光感烟器件CA3302B、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、稳压管D1、4-2与非门IC2A、4-2与非门IC2B，CA3302B的接口J2的1、4引脚内部连接传感器的内部光源，2、3引脚内部连接传感器的光敏元件，J2的4引脚与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端接高电平；J2的3引脚连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端接高电平；同时J2的3引脚连接4-2与非门IC2A的2号引脚，J2的1、2引脚接地线，稳压管D1的两端分别接高电平和J2的2号引脚；4-2与非门IC2A的1号端口接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接高电平；同时1号端口接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接地；4-2与非门IC2A的3号端口同时接4-2与非门IC2B的5、6端口，4-2与非门IC2B的4号端口连接单片机模块6，单片机可以通过IC2B的输出判断是否有烟雾。具体地，所述的摄像头采集系统模块（10）包括光耦合器U1、继电器K3、三极管Q1、电阻R17和二极管D2，光耦合器U1的1号端口接3.3V电源，2号端口接单片机模块6，3号端口连接三极管Q1的c端，4号端口连接电阻R17的一端，电阻R17的另一端连接12V的电源；同时4号端口接地线，三极管Q1的e端接地线，三极管Q1的c端接二极管D2的正极端，二极管D2的负极端接12V电源；继电器K3的1号引脚接12V电源，2号引脚接三极管Q1的c端，3号引脚接220V电源，4号引脚连接摄像头采集系统10，摄像头采集系统10连接220V电源。具体地，所述的蜂鸣器模块11由电源、三极管Q2、蜂鸣器B1和电阻R18构成，三极管Q2的e端接电源，c端接蜂鸣器B1的一端，b端接电阻R18的一端，蜂鸣器B1的另一端接地，电阻R18的另一端接单片机模块6和手动报警模块12；手动报警模块12包括电源5V、开关SKEY2、电阻R15和地线，电源5V串联一个开关SKEY2，开关SKEY2的另一端同时连接电阻R15的一端和电阻R18，电阻R15的另一端接上地线。本专利技术的有益效果是：本专利技术成本低廉，结构简单，定位精准，传输距离长，稳定性高。该装置可以通过检测温度变化和烟雾并监控工厂车间火情，通过无线传输及时向管理人员传输火情、火情准确位置，并进行报警。该装置能够通过LoRa无线传输，成本低廉，结构简单，耗能低，传输距离长，稳定性高。附图说明图1本专利技术的整体结构示意图；图2本专利技术温度传感器模块的电路图；图3本专利技术烟雾传感器模块的电路图；图4本专利技术摄像头采集系统模块的电路图；图5本专利技术单片机模块的电路图；图6本专利技术LoRa无线传输模块的电路图；图7本专利技术的蜂鸣器模块和手动报警模块的电路图。图中各标号：火情监控提醒装置-1、监控云端-2、管理端-3、探测模块-4、报警模块-5、单片机模块-6、LoRa无线收发模块-7、温度传感器模块-8、烟雾传感器模块-9、摄像头采集系统模块-10、蜂鸣器模块-11、手动报警模块-12。具体实施方式下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，其特征在于：包括火情监控提醒装置（1）、监控云端（2）、管理端（3）；其中火情监控提醒装置（1）由探测模块（4）、报警模块（5）、单片机模块（6）和LoRa无线收发模块（7）构成且每个火情监控提醒装置（1）都有唯一的单片机模块（6）可识别的编号，单片机模块（6）通过轮询方式采集火情监控提醒装置（1）的信息；探测模块（4）由温度传感器模块（8）、烟雾传感器模块（9）和摄像头采集系统模块（10）构成；报警模块（5）由蜂鸣器模块（11）和手动报警模块（12）构成，手动报警模块（12）与蜂鸣器模块（11）连接，温度传感器模块（8）、烟雾传感器模块（9）、摄像头采集系统模块（10）、蜂鸣器模块（11）均与单片机模块（6）连接，单片机模块（6）通过LoRa无线收发模块（7）与监控云端（2）连接，监控云端（2）与管理端（3）连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，其特征在于：包括火情监控提醒装置（1）、监控云端（2）、管理端（3）；其中火情监控提醒装置（1）由探测模块（4）、报警模块（5）、单片机模块（6）和LoRa无线收发模块（7）构成且每个火情监控提醒装置（1）都有唯一的单片机模块（6）可识别的编号，单片机模块（6）通过轮询方式采集火情监控提醒装置（1）的信息；探测模块（4）由温度传感器模块（8）、烟雾传感器模块（9）和摄像头采集系统模块（10）构成；报警模块（5）由蜂鸣器模块（11）和手动报警模块（12）构成，手动报警模块（12）与蜂鸣器模块（11）连接，温度传感器模块（8）、烟雾传感器模块（9）、摄像头采集系统模块（10）、蜂鸣器模块（11）均与单片机模块（6）连接，单片机模块（6）通过LoRa无线收发模块（7）与监控云端（2）连接，监控云端（2）与管理端（3）连接。2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，其特征在于：所述的单片机模块（6）用于：当温度传感器模块（8）或烟雾传感器模块（9）监测到火情信号时，打开摄像头采集系统模块（10），并将摄像头采集系统模块（10）拍摄到的信息及对应火情监控提醒装置（1）的编号信息依次通过LoRa无线收发模块（7）、监控云端（2）传送给管理端（3）；当温度传感器模块（8）和烟雾传感器模块（9）同时监测到火情信号时，直接控制蜂鸣器模块（11）报警，同时将对应情监控提醒装置（1）的编号信息依次通过LoRa无线收发模块（7）、监控云端（2）传送给管理端（3）。3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，其特征在于：所述单片机模块（6）由芯片SOP16/DIP16和复位电路构成；芯片SOP16/DIP16引脚VCC外接5V电源，引脚MISO、MOSI、SS、SCLK均连接LoRa无线收发模块（7），引脚ADC1与温度传感器模块（8）的输出端连接，引脚P1.0与烟雾传感器模块（9）的输出端连接，引脚P3.7与摄像头采集系统模块（10）的输出端连接，引脚GND接地，引脚P3.3与蜂鸣器模块（11）连接，引脚RST外接复位电路，一路并联电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接地端，一路并联电阻R14，电阻R14另一端连接按键开关SKEY1，另一路并联一个电容CJ1，开关SKEY1和电容CJ1同时接一个外接电源。4.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，其特征在于：所述的LoRa无线收发模块（7）由芯片SX1276集成模块构成，芯片SX1276的引脚GND接地，引脚MISO、引脚MOSI、引脚SCK、引脚NSS均与单片机模块（6）相连，引脚VCC连接3.3V的电源，并接两个电容C3和电容C4的一端，电容C3和电容C4的另一端同时接地。5.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的车间火情实时监控提醒嵌入式装置，其特征在于：所述的温度传感器模块（8）包括探头PT100，电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8，电阻R9，滑动变阻器R2，电容C1，型号为TL062的放大器A1，探头PT100...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，闫娇娇，吴晟，郑焕科，柳子来，李威霖，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53