CN108628234A - 一种基于LoRa无线网络的小区安全管理*** - Google Patents

一种基于LoRa无线网络的小区安全管理*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于LoRa无线网络的小区安全管理***，包括中央服务器，中央服务器连接有云服务器、管理人员手机、业主手机以及LoRa网关，LoRa网关连接有数据采集终端，数据采集终端连接有楼道监测单元以及室内监测单元；楼道监测单元包括第一控制器，第一控制器包括第一微处理器，第一微处理器连接有第一报警模块以及第一I/O接口，第一微处理器连接有楼道烟雾监测模块以及楼道电路监测模块；室内监测单元包括控制器，控制器包括微处理器，微处理器连接有报警模块以及I/O接口，微处理器连接有可燃气体监测模块、室内烟雾监测模块、红外感应模块以及水压传感器；本发明具有传输距离远、功耗低、安全性高的优点。

Description

一种基于LoRa无线网络的小区安全管理***
技术领域
本发明属于安全监测技术领域，具体涉及一种基于LoRa无线网络的小区安全管理***。
背景技术
几近来，随着我国城镇化建设步伐的加快，高层住宅小区越来越多，同时小区内人员密度也越来越大，这就为小区的安全管理带来严重的隐患。在白天，大部分住户都处于外出状态，家中无人值守，虽然小区有专门的物业安保人员进行定期的巡逻等安全巡视来保证小区的安全情况，但是对于业主室内的安全监控室很难涉及到的，如住户内的天然气是否出现泄漏、住户内是否有火灾发生、住户内自来水管网是否出现泄漏、住户内是否闯入了其他人员都是物业安保人员无法第一时间巡视到的，这就会导致，一旦住户内出现上述安全隐患时，业主和物业晚报人员不能第一时间发现，一旦发现，已经是重大事故，从而为住户带来严重的经济损失，甚至是会对整栋楼的住户安全带来严重的威胁。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种传输距离远、功耗低、安全性高的基于LoRa无线网络的小区安全管理***。
本发明的技术方案如下：
一种基于LoRa无线网络的小区安全管理***，包括中央服务器，所述中央服务器连接有云服务器、管理人员手机、业主手机以及LoRa网关，所述LoRa网关连接有数据采集终端，所述数据采集终端连接有楼道监测单元以及室内监测单元；所述楼道监测单元包括第一控制器，所述第一控制器包括第一微处理器，所述第一微处理器连接有第一报警模块以及第一I/O接口，第一微处理器连接有楼道烟雾监测模块以及楼道电路监测模块；所述室内监测单元包括控制器，所述控制器包括微处理器，所述微处理器连接有报警模块以及I/O接口，微处理器连接有可燃气体监测模块、室内烟雾监测模块、红外感应模块以及水压传感器。
进一步，所述数据采集终端包括MCU，所述MCU连接有第一RS485串口、RJ45接口、第一LoRa射频收发模块、定位模块、状态指示灯以及电源模块。
进一步，所述LoRa网关包括嵌入式微处理器，所述嵌入式微处理器连接有第二RS485串口、第二LoRa射频收发模块以及网络通信模块。
进一步，所述管理人员手机以及业主手机通过4G网络或者wifi网络与中央服务器相连。
进一步，所述中央服务器通过光纤网络与云服务器相连。
进一步，所述LoRa网关通过无线网络或光线网络与中央服务器相连。
进一步，所述数据采集终端的数量至少为1个，每个数据采集终端连接1个楼道监测以及1个室内监测单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过第一LoRa射频收发模块以及第二LoRa射频收发模块之间无线数据的远程传输实现小区中监测数据的实时远程传输；楼道监测单元中的楼道烟雾监测模块即楼道电路监测模块分别对小区楼栋内公共走廊、电梯厅等公共区域进行实时烟雾监测和电路通断情况进行有效监测；室内监测单元中的可燃气体监测模块、室内烟雾监测模块及水压传感器对住户内的天然气是否出现泄漏进行有效监测，红外感应模块对住户内是否有人员闯入进行实时监测，从而对小区楼栋的公共区域及住户内进行实时安全监测，并将监测结果反馈至数据采集终端，数据采集终端通过LoRa无线网络上传至LoRa网关，最终LoRa网关将采集到的数据反馈至中央服务器进行存储，对于监测到的异常情况，中央服务器向管理人员手机及业主手机发送信息，从而对小区内的安全情况进行监控，有效保证小区的安全；总之，本发明具有传输距离远、功耗低、安全性高的优点。
附图说明
图1为本发明的控制框图。
图2为本发明中室内监测单元控制框图。
图3为本发明中楼道监测单元的控制框图。
图4为本发明中数据采集终端控制框图。
图5为本发明中LoRa网关控制框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，一种基于LoRa无线网络的小区安全管理***，包括用于存储数据的中央服务器，所述中央服务器连接有作为后台数据存储的云服务器、用于接收中央服务器发送的报警信息的管理人员手机、用于接收中央服务器发送的报警信息的业主手机以及用于实现数据传输的LoRa网关，所述LoRa网关连接有作为数据采集的数据采集终端，所述数据采集终端连接有楼道监测单元以及室内监测单元；所述楼道监测单元包括第一控制器，所述第一控制器包括用于处理楼道监测数据的第一微处理器，所述第一微处理器连接有第一报警模块以及作为数据输入输出的第一I/O接口，第一微处理器连接有用于监测楼道烟气情况的楼道烟雾监测模块以及用于监测楼道公共电路通断情况的楼道电路监测模块；所述室内监测单元包括控制器，所述控制器包括用于监测数据接收和处理的微处理器，所述微处理器连接有用于发出报警信号的报警模块以及用于连接监测模块的I/O接口，微处理器连接有用于监测住户内可燃气体浓度的可燃气体监测模块、用于监测室内烟雾情况的室内烟雾监测模块、用于感应业主家内无人时是否有人闯入的红外感应模块以及用于监测住户内室内水网是否出血泄露的水压传感器。
本实施例中，所述数据采集终端包括MCU，所述MCU连接有用于实现采集终端与外接设备连接的第一RS485串口、用于实现监测模块与采集终端连接的RJ45接口、用于实现监测数据实时远程插损胡的第一LoRa射频收发模块、用于实现采集终端地址定位的定位模块、用于显示采集终端工作状态的状态指示灯以及为采集终端提供电能的电源模块；所述LoRa网关包括嵌入式微处理器，所述嵌入式微处理器连接有用于实现LoRa网关与中央服务器实时连接的第二RS485串口、用于实现LoRa网关与采集终端实现数据信息实时互传的第二LoRa射频收发模块以及用于实现LoRa网关与外接网络设备连接的网络通信模块；所述管理人员手机以及业主手机通过4G网络或者wifi网络与中央服务器相连，从而实现中央服务器与管理人员手机以及业主手机之间的无线连接，便于管理人员手机及业主手机访问中央服务器中存储的数据；所述中央服务器通过光纤网络与云服务器相连；所述LoRa网关通过无线网络或光线网络与中央服务器相连；所述数据采集终端的数量至少为1个，每个数据采集终端连接1个楼道监测以及1个室内监测单元，从而使得每栋楼都有独立的数据采集终端。
本发明在运行时，当小区业主外出时，开启室内监测单元，可燃气体监测模块实时监测住户厨房内可燃气体浓度变化情况，第二微处理器将可燃气体监测模块监测到的数据与第二控制器出厂时设定的可燃气体安全浓度进行对比，并将监测数据及对比数据反馈至数据采集终端，数据采集终端将采集到的数据通过LoRa网关上传至中央服务器进行存储，当可燃气体监测模块的监测数据与设定的安全浓度数据不一致时，中央服务器自动向管理人员手机及业主手机发送信息，从而便于物业的管理人员或者业主及时做出应对措施；
同样，当小区业主外出时，室内烟雾监测模块实时监测住户室内烟雾浓度情况，第二微处理器将室内烟雾监测模块监测到的数据与第二控制器出厂时设定的安全烟雾浓度进行对比，并将监测数据及对比数据反馈至数据采集终端，数据采集终端将采集到的数据通过LoRa网关上传至中央服务器进行存储，当室内烟雾监测模块的监测数据与设定的安全烟雾浓度不一致时，中央服务器自动向管理人员手机及业主手机发送信息，从而便于物业的管理人员或者业主及时做出应对措施；
同样，当小区业主外出时，水压传感器实时监测住户室内水压变化情况，并将监测数据反馈至数据采集终端，数据采集终端将采集到的数据通过LoRa网关上传至中央服务器进行存储，当水压传感器监测到住户内自来水管路水压下降时，中央服务器自动向管理人员手机及业主手机发送信息，从而便于物业的管理人员或者业主及时做出应对措施；
同样的，当小区业主外出时，红外感应模块实时监测室内是否有人员闯入，并将监测数据通过LoRa网关上传至钟阿姨国内服务器进行存储，当红外感应模块监测到有人员闯入时，中央服务器自动向管理人员手机及业主手机发送信息，从而便于物业的管理人员或者业主及时做出应对措施。
而楼道监测单元全天24小时处于运行状态，一旦楼道烟雾监测模块及楼道电路监测模块监测到楼道中烟雾浓度及公共电路出现异常时，中央服务器向管理人员手机发出报警信息，便于物业管理人员第一时间做出排查和检修工作。
本发明的监测数据通过数据采集终端中的第一LoRa射频收发模块与LoRa网关中的第二LoRa射频收发模块进行实时数据远程传输，并利用LoRa通信模块的低功耗特性，有效降低小区安全管理***的能耗，在保证低功耗的同时，有效保证监测数据信息实时传输的稳定性和快速性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于LoRa无线网络的小区安全管理***，其特征在于：包括中央服务器，所述中央服务器连接有云服务器、管理人员手机、业主手机以及LoRa网关，所述LoRa网关连接有数据采集终端，所述数据采集终端连接有楼道监测单元以及室内监测单元；所述楼道监测单元包括第一控制器，所述第一控制器包括第一微处理器，所述第一微处理器连接有第一报警模块以及第一I/O接口，第一微处理器连接有楼道烟雾监测模块以及楼道电路监测模块；所述室内监测单元包括控制器，所述控制器包括微处理器，所述微处理器连接有报警模块以及I/O接口，微处理器连接有可燃气体监测模块、室内烟雾监测模块、红外感应模块以及水压传感器。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的小区安全管理***，其特征在于：所述数据采集终端包括MCU，所述MCU连接有第一RS485串口、RJ45接口、第一LoRa射频收发模块、定位模块、状态指示灯以及电源模块。
3.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的小区安全管理***，其特征在于：所述LoRa网关包括嵌入式微处理器，所述嵌入式微处理器连接有第二RS485串口、第二LoRa射频收发模块以及网络通信模块。
4.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的小区安全管理***，其特征在于：所述管理人员手机以及业主手机通过4G网络或者wifi网络与中央服务器相连。
5.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的小区安全管理***，其特征在于：所述中央服务器通过光纤网络与云服务器相连。
6.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的小区安全管理***，其特征在于：所述LoRa网关通过无线网络或光线网络与中央服务器相连。
7.根据权利要求1所述的基于LoRa无线网络的小区安全管理***，其特征在于：所述数据采集终端的数量至少为1个，每个数据采集终端连接1套监控***、1套照明***、1个楼道监测以及1个室内监测单元。
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