CN110136384A - 一种物联网消防***及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物联网消防***包括：智能终端子***、LPWAN网络子***、智能云平台和应用软件子***；智能终端子***采集数据，并通过LPWAN网络子***将数据发送至智能云平台；LPWAN网络子***通过LoRa无线技术实现智能终端子***与智能云平台之间的无线通信；智能云平台集中储存并管理智能终端子***所采集到得数据，并对数据进行分析；应用软件子***登陆智能云平台获取数据，查看对数据的分析，获取智能终端子***状态，并根据分析结果进行进一步处理。本发明将LoRa技术应用于物联网消防***中不仅能解决现有技术中的消防***无法进行远距离且低功耗的无线通信，而且供电方式简单，节省了供电成本。

Description

一种物联网消防***及其方法
技术领域
本发明涉及消防技术领域，更具体的说是涉及一种物联网消防***及其方法。
背景技术
我国的消防产业发展非常迅速，但是随着经济社会的快速增长，近几年，我国的经济发展非常迅速，社会结构发生了巨大的变化，随着城市化的发展，城区建筑物越来越密集，但是人们的消防管理理念却没有没有随着经济的富裕发生改变，导致消防管理部门和社会人员对火灾消防工作不重视，心存侥幸，消防日常管理工作混乱，各个建筑物都有巨大的消防安全隐患。
现有技术中的消防管理***都是独立的，互不相干的***，火灾预警和火灾应急响应效果不如预期的好，消防管理工作繁重，效率不高，且消防设施的维护智能靠定期的人工巡检，工作量大，效果不如意，各个消防管理部门之间也没有相互连接的沟通通道，消防管理各自为政，难以集中管理。
将物联网适用于消防***中是当前社会解决上述问题的技术手段，然而目前市场上的消防***主要是基于总线或局域网组建，存在布线繁琐、网络功能差、维护繁琐和成本高昂的缺陷，而且最重要的是，无法满足广范围、远距离的通信。
因此，提出一种结构简单、能耗低且能实现广域远距离的无线通信的物联网消防***是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种物联网消防***及其方法，基于物联网技术和LPWAN网络，能够满足低功耗、低带宽、远距离的无线通信，更有效的针对火灾防范中火灾隐患的监控，消防设施的维护和保养以及对火灾的预警。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种物联网消防***，包括：智能终端子***、LPWAN网络子***、智能云平台和应用软件子***；
所述智能终端子***，用于采集实时数据信息，并通过所述LPWAN网络子***中的LoRa无线技术实现将所述实时数据信息发送至所述智能云平台；
所述LPWAN网络子***，用于连接所述智能终端子***与所述智能云平台之间的无线通信；
所述智能云平台，用于集中储存并管理所述智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对所述实时数据信息进行分析；
所述应用软件子***，用于登陆所述智能云平台获取所述实时数据信息，查看对所述实时数据信息的分析，获取所述智能终端子***状态，并根据分析结果进行进一步处理。
优选的，所述LPWAN网络子***包括LoRa网关模块和网络服务器；
所述LoRa网关模块与所述智能终端子***相连，用于负责接收和传输所述智能终端子***所传输的所述实时数据信息，并将所述实时数据信息聚集到一个各自单独的回程连接，实现数据收集和转发；
所述网络服务器与所述LoRa网关模块相连，用于接收所述LoRa网关模块所转发的所述实时数据信息，并进行重复数据包的消除、自适应速率选择、网关管理和选择、进程确认和安全管理，将所述实时数据信息传输至所述智能云平台。
优选的，所述智能终端子***包括火灾探测模块、火灾报警模块和灭火及联动控制模块；
所述火灾探测模块，用于实地探测实时数据信息并将所述数据传送至所述火灾报警模块；
所述火灾报警模块，用于针对所述火灾探测模块中的探测器所探测到的实时数据信息进行判断是否进行报警，并将所述实时数据信息发送至所述智能云平台；
所述灭火及联动控制模块，用于执行所述应用软件子***的灭火及联动控制命令。
优选的，所述智能云平台包括设备管理模块、用户管理模块、数据传输管理模块和数据管理模块；
所述设备管理模块，用于管理所述火灾探测模块中的设备；
所述用户管理模块，用于控制登陆权限和查看所述实时数据信息权限；
所述数据传输管理模块，用于从所述网络服务器获取所述实时数据信息，根据协议的不同对所述实时数据信息进行解析处理，确保所述所述实时数据信息被准确无误地存储至所述数据管理模块；
所述数据管理模块，用于管理所述实时数据信息负载时的安全性，并对所述实时数据信息进行存储、统计或可视化分析。
优选的，所述火灾探测模块中的设备包括但不限于火焰探测器、烟雾探测器、温度探测器、有害气体探测器或/和视频监控器。
一种物联网消防方法，包括以下步骤：
所述智能终端子***采集实时数据信息，所述LPWAN网络子***连接所述智能终端子***与所述智能云平台之间的无线通信，所述智能终端子***通过所述LPWAN网络子***将所述实时数据信息发送至所述智能云平台；
所述智能云平台集中储存并管理所述智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对所述实时数据信息进行分析；
所述应用软件子***登陆所述智能云平台获取所述实时数据信息，查看对所述实时数据信息的分析，获取所述智能终端子***状态，并根据分析结果进行进一步处理。
优选的，所述LPWAN网络子***连接所述智能终端子***与所述智能云平台之间的无线通信的具体内容为：
所述LoRa网关模块负责接收和传输所述智能终端子***传送的所述实时数据信息，并将所述实时数据信息聚集到一个各自单独的回程连接，解决多路数据并发问题，实现数据收集和转发；
所述网络服务器接收所述LoRa网关模块所转发的所述实时数据信息，并进行重复数据包的消除、自适应速率选择、网关管理和选择、进程确认和安全管理，将所述实时数据信息传输至所述智能云平台。
优选的，所述智能终端子***采集所述数据信息并发送至所述智能云平台的具体内容为：
所述火灾探测模块实地探测实时数据信息并将所述数据传送至所述火灾报警模块，所述火灾报警模块针对所述火灾探测模块所探测到的实时数据信息进行判断是否进行报警，并将所述实时数据信息发送至所述智能云平台；
所述灭火及联动控制模块接收应用软件子***的控制命令并进行执行。
优选的，所述智能云平台集中储存并管理所述智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对所述实时数据信息进行分析的具体内容为：
所述设备管理模块管理所述火灾探测模块中的所有设备；
所述用户管理模块控制所述智能云平台的登陆权限和查看所述实时数据信息权限；
所述数据传输管理模块从所述网络服务器获取所述实时数据信息，根据协议的不同对所述实时数据信息进行解析处理，确保所述所述实时数据信息被准确无误地存储至所述数据管理模块；
所述数据管理模块管理所述实时数据信息负载时的安全性，并对所述实时数据信息进行存储、统计或可视化分析。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种物联网消防***及其方法，在物联网的基础上采用LPWAN网络中的LoRa无线技术来实现智能终端子***中的探测设备与智能云平台之间的长距离无线通信。LoRa作为一种无线技术，基于Sub-GHz的频段使其更易以较低功耗远距离通信，可以使用电池供电或者其他能量收集的方式供电，LoRa信号对建筑的穿透力也十分强大，因此将LoRa技术应用于物联网消防***中不仅能解决现有技术中的消防***无法进行远距离且低功耗的无线通信，而且供电方式简单，节省了供电成本。
本发明在LoRa无线通信技术的基础上设置了一种物联网消防***，避免并减轻了相关工作人员的工作难度，可以更加方便快捷地对建筑物进行监测，准确进行信息的采集，在检测到火灾信息时及时发出报警信息，实现高效灭火的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的结构示意图。
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。
本发明实施例公开了一种物联网消防***，包括：智能终端子***、LPWAN网络子***、智能云平台和应用软件子***；
智能终端子***，用于采集实时数据信息，并通过LPWAN网络子***中的LoRa无线技术实现将实时数据信息发送至智能云平台；
LPWAN网络子***，用于连接智能终端子***与智能云平台之间的无线通信；
智能云平台，用于集中储存并管理智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对实时数据信息进行分析；
应用软件子***，用于登陆智能云平台获取实时数据信息，查看对实时数据信息的分析，获取智能终端子***状态，并根据分析结果进行进一步处理。
更进一步地，LPWAN网络子***包括LoRa网关模块和网络服务器；
LoRa网关模块与智能终端子***相连，用于负责接收和传输智能终端子***所传输的实时数据信息，并将实时数据信息聚集到一个各自单独的回程连接，解决多路数据并发问题，实现数据收集和转发；
网络服务器与LoRa网关模块相连，用于接收LoRa网关模块所转发的实时数据信息，并进行重复数据包的消除、自适应速率选择、网关管理和选择、进程确认和安全管理，将实时数据信息传输至智能云平台。
更进一步地，智能终端子***包括火灾探测模块、火灾报警模块和灭火及联动控制模块；
火灾探测模块，用于实地探测实时数据信息并将数据传送至火灾报警模块；
火灾报警模块，用于针对火灾探测模块中的探测器所探测到的实时数据信息进行判断是否进行报警，并将实时数据信息发送至智能云平台；
灭火及联动控制模块，用于执行应用软件子***的灭火及联动控制命令。
更进一步地，智能云平台包括设备管理模块、用户管理模块、数据传输管理模块和数据管理模块；
设备管理模块，用于管理火灾探测模块中的设备；
用户管理模块，用于控制登陆权限和查看实时数据信息权限；
数据传输管理模块，用于从网络服务器获取实时数据信息，根据协议的不同对实时数据信息进行解析处理，确保实时数据信息被准确无误地存储至数据管理模块；
数据管理模块，用于管理实时数据信息负载时的安全性，并对实时数据信息进行存储、统计或可视化分析。
更进一步地，火灾探测模块中的设备包括但不限于火焰探测器、烟雾探测器、温度探测器、有害气体探测器或/和视频监控器。
一种物联网消防方法，包括以下步骤：
智能终端子***采集实时数据信息，LPWAN网络子***连接智能终端子***与智能云平台之间的无线通信，智能终端子***通过LPWAN网络子***将实时数据信息发送至智能云平台；
智能云平台集中储存并管理智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对实时数据信息进行分析；
应用软件子***登陆智能云平台获取实时数据信息，查看对实时数据信息的分析，获取智能终端子***状态，并根据分析结果进行进一步处理。
更进一步地，LPWAN网络子***连接智能终端子***与智能云平台之间的无线通信的具体内容为：
LoRa网关模块负责接收和传输智能终端子***传送的实时数据信息，并将实时数据信息聚集到一个各自单独的回程连接，解决多路数据并发问题，实现数据收集和转发；
网络服务器接收LoRa网关模块所转发的实时数据信息，并进行重复数据包的消除、自适应速率选择、网关管理和选择、进程确认和安全管理，将实时数据信息传输至智能云平台。
更进一步地，智能终端子***采集数据信息并发送至智能云平台的具体内容为：
火灾探测模块实地探测实时数据信息并将数据传送至火灾报警模块，火灾报警模块针对火灾探测模块所探测到的实时数据信息进行判断是否进行报警，并将实时数据信息发送至智能云平台；
灭火及联动控制模块接收应用软件子***的控制命令并进行执行。
更进一步地，智能云平台集中储存并管理智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对实时数据信息进行分析的具体内容为：
设备管理模块管理火灾探测模块中的所有设备；
用户管理模块控制智能云平台的登陆权限和查看实时数据信息权限；
数据传输管理模块从网络服务器获取实时数据信息，根据协议的不同对实时数据信息进行解析处理，确保实时数据信息被准确无误地存储至数据管理模块；
数据管理模块管理实时数据信息负载时的安全性，并对实时数据信息进行存储、统计或可视化分析。
具体地，火灾探测模块中的所有探测设备实时实地采集数据，火灾探测模块将数据传送至火灾报警模块，火灾报警模块针对每一个探测设备的实时数据信息判断是否超过该探测设备中所设定的阈值，并判断是否应该报警，并将实时数据信息和报警信息通过网络服务器进一步发送至智能云平台；智能云平台将实时数据信息储存、综合分析和处理，得到综合分析结果，判断是否具有火灾隐患或是否发生火灾。
应用软件子***设置在移动终端或者PC机终端，登陆智能云平台以获取实时数据信息和报警信息，并能进一步查看分析结果，并根据分析结果来下发控制命令至灭火联动控制模块，灭火联动控制模块实施灭火操作。
其中，灭火联动模块可包括火灾事故广播单元、防火卷帘门系单元，消火栓灭火单元和自动喷水单元，当***确认发生火灾时，根据智能终端设备反馈的信息，确认火灾发生地点，然后计算最佳的逃生路线，通过广播来告知建筑物内的人群，对人群进行疏散，与此同时，打开安装的灭火装置，先一步对火灾进行灭火，为防止火灾的进一步扩大，可以关闭相对应的防火卷帘门(有防火卷帘门的建筑物)。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种物联网消防***，其特征在于，包括：智能终端子***、LPWAN网络子***、智能云平台和应用软件子***；
所述智能终端子***，用于采集实时数据信息，并通过所述LPWAN网络子***将所述实时数据信息发送至所述智能云平台；
所述LPWAN网络子***，用于通过LoRa无线技术实现所述智能终端子***与所述智能云平台之间的无线通信；
所述智能云平台，用于集中储存并管理所述智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对所述实时数据信息进行分析；
所述应用软件子***，用于登陆所述智能云平台获取所述实时数据信息，查看对所述实时数据信息的分析，获取所述智能终端子***状态，并根据分析结果进行进一步处理。
2.根据权利要求1所述的一种物联网消防***，其特征在于，所述LPWAN网络子***包括LoRa网关模块和网络服务器；
所述LoRa网关模块与所述智能终端子***相连，用于负责接收和传输所述智能终端子***所传输的所述实时数据信息，并将所述实时数据信息聚集到一个各自单独的回程连接，实现数据收集和转发；
所述网络服务器与所述LoRa网关模块相连，用于接收所述LoRa网关模块所转发的所述实时数据信息，并进行重复数据包的消除、自适应速率选择、网关管理和选择、进程确认和安全管理，将所述实时数据信息传输至所述智能云平台。
3.根据权利要求1所述的一种物联网消防***，其特征在于，所述智能终端子***包括火灾探测模块、火灾报警模块和灭火及联动控制模块；
所述火灾探测模块，用于实地探测实时数据信息并将所述数据传送至所述火灾报警模块；
所述火灾报警模块，用于针对所述火灾探测模块中的探测器所探测到的实时数据信息进行判断是否进行报警，并将所述实时数据信息发送至所述智能云平台；
所述灭火及联动控制模块，用于执行所述应用软件子***的灭火及联动控制命令。
4.根据权利要求3所述的一种物联网消防***，其特征在于，所述智能云平台包括设备管理模块、用户管理模块、数据传输管理模块和数据管理模块；
所述设备管理模块，用于管理所述火灾探测模块中的设备；
所述用户管理模块，用于控制登陆权限和查看所述实时数据信息权限；
所述数据传输管理模块，用于从所述网络服务器获取所述实时数据信息，根据协议的不同对所述实时数据信息进行解析处理，确保所述所述实时数据信息被准确无误地存储至所述数据管理模块；
所述数据管理模块，用于管理所述实时数据信息负载时的安全性，并对所述实时数据信息进行存储、统计或可视化分析。
5.根据权利要求3所述的一种物联网消防***，其特征在于，所述火灾探测模块中的设备包括但不限于火焰探测器、烟雾探测器、温度探测器、有害气体探测器或/和视频监控器。
6.一种物联网消防方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述智能终端子***采集实时数据信息，所述LPWAN网络子***通过LoRa无线技术实现所述智能终端子***与所述智能云平台之间的无线通信，所述智能终端子***通过所述LPWAN网络子***将所述实时数据信息发送至所述智能云平台；
所述智能云平台集中储存并管理所述智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对所述实时数据信息进行分析；
所述应用软件子***登陆所述智能云平台获取所述实时数据信息，查看对所述实时数据信息的分析，获取所述智能终端子***状态，并根据分析结果进行进一步处理。
7.根据权利要求6所述的一种物联网消防方法，其特征在于，所述LPWAN网络子***连接所述智能终端子***与所述智能云平台之间的无线通信的具体内容为：
所述LoRa网关模块负责接收和传输所述智能终端子***传送的所述实时数据信息，并将所述实时数据信息聚集到一个各自单独的回程连接，解决多路数据并发问题，实现数据收集和转发；
所述网络服务器接收所述LoRa网关模块所转发的所述实时数据信息，并进行重复数据包的消除、自适应速率选择、网关管理和选择、进程确认和安全管理，将所述实时数据信息传输至所述智能云平台。
8.根据权利要求6所述的一种物联网消防方法，其特征在于，所述智能终端子***采集所述数据信息并发送至所述智能云平台的具体内容为：
所述火灾探测模块实地探测实时数据信息并将所述数据传送至所述火灾报警模块，所述火灾报警模块针对所述火灾探测模块所探测到的实时数据信息进行判断是否进行报警，并将所述实时数据信息发送至所述智能云平台；
所述灭火及联动控制模块接收应用软件子***的控制命令并进行执行。
9.根据权利要求8所述的一种物联网消防方法，其特征在于，所述智能云平台集中储存并管理所述智能终端子***所采集到得实时数据信息，并对所述实时数据信息进行分析的具体内容为：
所述设备管理模块管理所述火灾探测模块中的所有设备；
所述用户管理模块控制所述智能云平台的登陆权限和查看所述实时数据信息权限；
所述数据传输管理模块从所述网络服务器获取所述实时数据信息，根据协议的不同对所述实时数据信息进行解析处理，确保所述所述实时数据信息被准确无误地存储至所述数据管理模块；
所述数据管理模块管理所述实时数据信息负载时的安全性，并对所述实时数据信息进行存储、统计或可视化分析。
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