一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置制造方法及图纸

一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置，主要包括：用于采集消防车数据的LBS定位模块、GPS定位器、压力变送器、液位变送器、烟雾传感器，用于传输采集数据的LoRa通讯模块，用于将LoRa通讯模块传输的数据经由GSM通讯模块传送至远程监控平台的微控制器模块；本实用新型专利技术解决了消防车实时监控数据传输距离近、信号穿透性弱的问题，能够将消防车的实时监控数据传送至远程监控平台，从而满足了对消防车安全监控的需要。全监控的需要。全监控的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置


[0001]本技术涉及消防车监控领域，具体涉及一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置。

技术介绍

[0002]由于消防车安全监控需要对水泵压力、水箱液位、泡沫箱液位和烟雾浓度进行实时监控，并对消防车进行实时准确定位，然而现有的监控技术存在的主要问题有：实时监控数据传输距离近、信号穿透性弱，难以对消防车进行实时准确定位，无盲点数据补传、网络或服务器故障时无法保存数据，数据上报频率不可调节。
[0003]LoRa技术的强大的信号可以穿透建筑物，即使在密集的城区也可以广范围覆盖。这使得一个基于LoRa的网关覆盖在2公里范围内的多个建筑物。LoRa的优势主要体现在几个方面。大大改善了接收的灵敏度，降低了功耗。高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里(不考虑环境)。其接收电流仅10mA，睡眠电流200nA，大大延长了电池的使用寿命。基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据速率的并行处理，系统容量大。如果把网关安装在现有移动通信基站的位置，发射功率20dbm(100mW)，在建筑密集的城市环境中可以覆盖两公里左右，而在密度较低的郊区，覆盖范围可达10公里。基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距与定位。LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI，而定位则基于多点对一点的空中传输时间差的测量。其定位精度可达5米。因此，对于在本市本区行驶的消防车采用LoRa技术实现监控数据传输，能够很好的解决传输距离近、信号穿透性弱的问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本技术的目的是提供一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置，以解决消防车实时监控数据传输距离近、信号穿透性弱的问题，能够将消防车的实时监控数据传送至远程监控平台，以满足对消防车安全监控的需要。
[0005]为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：提供一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置，包括：
[0006]LBS定位模块、GPS定位器、压力变送器、液位变送器、烟雾传感器，所述LBS定位模块、所述GPS定位器以及所述烟雾传感器安装于消防车的驾驶室，所述压力变送器安装于消防车的水泵上，所述液位变送器安装于消防车的水箱和泡沫箱内，所述LBS定位模块用于将通过三基站定位方式获得的信号转换为位置信息以确定消防车的位置，所述GPS定位器用于通过卫星信号以确定消防车的位置，所述压力变送器用于实时采集水泵的压力信息，所述液位变送器用于实时采集水箱液位信息和泡沫箱液位信息，所述烟雾传感器用于实时采集驾驶室的烟雾浓度；
[0007]LoRa通讯模块、微控制器模块，所述LoRa通讯模块用于通过LoRa技术将所述LBS定位模块、所述GPS定位器、所述压力变送器、所述液位变送器、所述烟雾传感器采集的数据信
号传送所述微控制器模块，所述LoRa通讯模块与所述微控制器模块之间通过数据接口相连；
[0008]GSM通讯模块、锂电池供电模块，所述微控制器模块分别与所述GSM通讯模块、所述锂电池供电模块电性相连，所述微控制器模块用于将所述LoRa通讯模块传送的所述LBS定位模块、所述GPS定位器、所述压力变送器、所述液位变送器、所述烟雾传感器采集的数据信号通过GSM通讯模块传送至远程监控平台，所述锂电池供电模块用于为所述微控制器模块提供工作电源。
[0009]进一步地，所述微控制器模块包括：MCU控制器U2，电感器L1，电容C14和电容C15，电阻R14；所述MCU控制器U2的型号为STM32L151，所述电感器L1为带磁芯或铁芯的电感器；所述MCU控制器U2的引脚8依次连接所述电容C15的一端和所述电容C14的一端后接地，所述电容C14的另一端和所述电容C15的另一端相连后接所述MCU控制器U2的引脚9，所述MCU控制器U2的引脚9还连接所述电感器L1的一端，所述电感器L1的另一端连接电源电压输入端VCC5V，所述MCU控制器U2的引脚20连接所述电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端接地，所述MCU控制器U2的引脚23、引脚35以及引脚47分别接地；
[0010]所述MCU控制器U2的引脚12、引脚13、引脚38、引脚39、引脚40、引脚41用于连接所述LoRa通讯模块，其中，所述MCU控制器U2的引脚12为RXD_LORA用于接收所述LoRa通讯模块传送的数据，所述MCU控制器U2的引脚13为TXD_LORA用于将所述MCU控制器U2的数据发送至所述LoRa通讯模块，所述MCU控制器U2的引脚39为触发所述LoRa通讯模块的使能端LORA_EN，所述MCU控制器U2的引脚38为连接所述LoRa通讯模块的接口端AUX_LORA，所述MCU控制器U2的引脚40为连接所述LoRa通讯模块的接口端MD1_LORA，所述MCU控制器U2的引脚41为连接所述LoRa通讯模块的接口端MD0_LORA；
[0011]所述MCU控制器U2的引脚25用于连接所述锂电池供电模块，其中，所述MCU控制器U2的引脚25为充电控制端BAT_CHG；
[0012]所述MCU控制器U2与所述GSM通讯模块通过串口连接以交换数据。
[0013]进一步地，所述LoRa通讯模块的型号为Lora1278。
[0014]进一步地，所述锂电池供电模块包括：锂电池充电管理芯片U18，锂电池接口X3，外部电源接口X4，测试点TP1、测试点TP2、测试点TP3，肖特基二极管TV6、肖特基二极管TV7，电容C49、电容C50、电容C51、电容C52、电容C53、电容C54、电容C65、电容C66、电容C68、电容C69，电感器L5，电阻R15、电阻R19、电阻R20、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R93、电阻R94；所述锂电池充电管理芯片U18的型号为BQ25895，是一款适用于锂离子电池和锂聚合物电池的高度集成型5A开关模式电池充电管理和系统电源路径管理器件；所述外部电源接口X4为Micro
‑
USB；
[0015]所述锂电池充电管理芯片U18的引脚1依次连接所述电容C68的一端、所述电容C69的一端、所述测试点TP1以及所述外部电源接口X1的引脚1，所述电容C68的另一端和所述电容C69的另一端相连后接模拟地，所述外部电源接口X1的引脚2连接所述肖特基二极管TV7的负极，所述外部电源接口X1的引脚3连接所述肖特基二极管TV6的负极，所述肖特基二极管TV6的正极与所述肖特基二极管TV7的正极相连后接地，所述外部电源接口X1的引脚5接模拟地，所述锂电池充电管理芯片U18的引脚2连接所述电阻R15的一端，所述锂电池充电管理芯片U18的引脚3连接所述电阻R15的另一端，所述锂电池充电管理芯片U18的引脚4分别
连接所述电阻R29的一端和所述充电控制端BAT_CHG，述锂电池充电管理芯片U18的引脚5分别连接所述电阻R28的一端和所述电阻R25的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置，其特征在于，包括：LBS定位模块、GPS定位器、压力变送器、液位变送器、烟雾传感器，所述LBS定位模块、所述GPS定位器以及所述烟雾传感器安装于消防车的驾驶室，所述压力变送器安装于消防车的水泵上，所述液位变送器安装于消防车的水箱和泡沫箱内，所述LBS定位模块用于将通过三基站定位方式获得的信号转换为位置信息以确定消防车的位置，所述GPS定位器用于通过卫星信号以确定消防车的位置，所述压力变送器用于实时采集水泵的压力信息，所述液位变送器用于实时采集水箱液位信息和泡沫箱液位信息，所述烟雾传感器用于实时采集驾驶室的烟雾浓度；LoRa通讯模块、微控制器模块，所述LoRa通讯模块用于通过LoRa技术将所述LBS定位模块、所述GPS定位器、所述压力变送器、所述液位变送器、所述烟雾传感器采集的数据信号传送至所述微控制器模块，所述LoRa通讯模块与所述微控制器模块通过数据接口相连；GSM通讯模块、锂电池供电模块，所述微控制器模块分别与所述GSM通讯模块、所述锂电池供电模块电性相连，所述微控制器模块用于将所述LoRa通讯模块传送的所述LBS定位模块、所述GPS定位器、所述压力变送器、所述液位变送器、所述烟雾传感器采集的数据信号通过GSM通讯模块传送至远程监控平台，所述锂电池供电模块用于为所述微控制器模块提供工作电源。2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置，其特征在于，所述微控制器模块包括：MCU控制器U2，电感器L1，电容C14和电容C15，电阻R14；所述MCU控制器U2的型号为STM32L151，所述电感器L1为带磁芯或铁芯的电感器；所述MCU控制器U2的引脚8依次连接所述电容C15的一端和所述电容C14的一端后接地，所述电容C14的另一端和所述电容C15的另一端相连后接所述MCU控制器U2的引脚9，所述MCU控制器U2的引脚9还连接所述电感器L1的一端，所述电感器L1的另一端连接电源电压输入端VCC5V，所述MCU控制器U2的引脚20连接所述电阻R14的一端，所述电阻R14的另一端接地，所述MCU控制器U2的引脚23、引脚35以及引脚47分别接地；所述MCU控制器U2的引脚12、引脚13、引脚38、引脚39、引脚40、引脚41用于连接所述LoRa通讯模块，其中，所述MCU控制器U2的引脚12为RXD_LORA用于接收所述LoRa通讯模块传送的数据，所述MCU控制器U2的引脚13为TXD_LORA用于将所述MCU控制器U2的数据发送至所述LoRa通讯模块，所述MCU控制器U2的引脚39为触发所述LoRa通讯模块的使能端LORA_EN，所述MCU控制器U2的引脚38为连接所述LoRa通讯模块的接口端AUX_LORA，所述MCU控制器U2的引脚40为连接所述LoRa通讯模块的接口端MD1_LORA，所述MCU控制器U2的引脚41为连接所述LoRa通讯模块的接口端MD0_LORA；所述MCU控制器U2的引脚25用于连接所述锂电池供电模块，其中，所述MCU控制器U2的引脚25为充电控制端BAT_CHG；所述MCU控制器U2与所述GSM通讯模块通过串口连接以交换数据。3.根据权利要求2所述的一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置，其特征在于，所述LoRa通讯模块的型号为Lora1278。4.根据权利要求2所述的一种基于LoRa技术和物联网技术的消防监控装置，其特征在于，所述锂电池供电模块包括：锂电池充电管理芯片U18，锂电池接口X3，外部电源接口X4，测试点TP1、测试点TP2、测试点TP3，肖特基二极管TV6、肖特基二极管TV7，电容C49、电容
C50、电容C51、电容C52、电容C53、电容C54、电容C65、电容C66、电容C68、电容C69，电感器L5，电阻R15、电阻R19、电阻R20、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R93、电阻R94；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦力，
申请(专利权)人：深圳市中创星通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：