[發明專利]一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統及方法

在審

• 申請號: 201810473351.2
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108399727A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 紀越;李松;宋麗梅;崔恩培;孫文愷;芶嵩淋
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01N33/00
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 李俊建

1.一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統，其特征在于：包括前端節點、基站、服務器、智能終端和供電單元；

所述前端節點和基站連接，用以采集監測點的氣體信息和位置信息，并把采集到的氣體信息和位置信息轉換為LORA信號，并根據第一通訊協議對LORA信號進行傳輸；

所述基站與服務器連接，把LORA信號轉換為互聯網信號，并根據第二通訊協議對互聯網信號進行傳送；

所述服務器用來接收基站發送的互聯網信號，并根據同一個前端節點產生的多個LORA信號繪制移動路線圖，同步至對應的智能終端進行顯示；

所述供電單元，用以給所述前端節點提供電能。

2.根據權利要求1所述的一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統，其特征在于：還包括報警檢測裝置，所述報警檢測裝置，用以周期性的檢測前端節點是否被移除，以及在前端節點被移除時發出警示，并通過服務器生成報警信息，同步至相應的智能終端予以提示。

3.根據權利要求1所述的一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統，其特征在于：所述前端節點包括前端控制單元、以及與所述前端控制單元連接的采集單元、GNSS系統、加速度傳感器以及前端LORA模塊；

所述加速度傳感器，用來檢測所述前端節點是否有運動變化；

所述GNSS系統，用來根據控制單元發出的控制信號對所述前端節點進行定位，獲取位置信息；

所述采集單元為具有在線檢測功能的有毒或易燃氣體檢測儀，用來采集監測點氣體信息；

所述前端LORA模塊，用于把氣體信息和位置信息轉換為LORA信號并進行傳輸；

所述前端控制單元用于當檢測到有運動變化時發出控制信號，并將氣體信息和位置信息由前端LORA模塊發送至所述基站。

4.根據權利要求3所述的一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統，其特征在于：所述前端控制單元為STM32F103RCT6芯片。

5.根據權利要求3所述的一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統，其特征在于：所述前端LORA模塊包括發送射頻信號的第一射頻信號發送模塊、接收射頻信號的第一射頻信號接收模塊和第一射頻天線；第一射頻信號發送模塊與第一射頻天線連接，發送所述前端控制單元處理后的數據；第一射頻信號接收模塊與第一射頻天線連接，接收發送來的LORA信號；所述第一射頻天線，作為第一射頻信號發送模塊的發送窗口和第一射頻信號接收模塊的接收窗口。

6.根據權利要求1所述的一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統，其特征在于：所述基站包括基站LORA模塊、基站控制單元和互聯網模塊；基站控制單元與互聯網信號模塊連接，通過TCP/IP轉換進行數據交互；基站LORA模塊與基站控制單元連接，通過SPI進行數據交互；所述基站LORA模塊與前端LORA模塊進行數據傳輸；互聯網模塊，用以將基站LORA模塊接收到的LORA信號發送至所述服務器進行處理；基站控制單元，用以處理基站LORA模塊和互聯網模塊接收到的信息。

7.根據權利要求6所述的一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統，其特征在于：所述基站LORA模塊包括第二射頻信號發送模塊、第二射頻信號接收模塊、第二射頻天線和射頻信號處理模塊；射頻信號處理模塊包括高頻射頻信號處理模塊和低頻射頻信號處理模塊，可以分別處理高頻信號和低頻信；第二射頻信號發送模塊，用來發送所述基站控制單元處理后的數據；第二射頻信號接收模塊，用來接收所述第一射頻信號發送模塊發送的LORA信號；第二射頻天線，作為第二射頻信號發送模塊的發送窗口和第二射頻信號接收模塊的接收窗口。

8.根據權利要求2所述的一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測系統，其特征在于：所述報警檢測裝置周期性的向前端控制單元發出檢測信號，前端控制單元在接收到信號后反饋一控制信號給報警檢測裝置，當報警檢測裝置未接收到反饋信號時，報警檢測裝置發出警示，并通過上報服務器在智能終端予以提示。

9.一種基于LORA網絡的危險氣體在線監測方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

(1)前端節點采集監測點的氣體信息和位置信息，并把采集到的氣體信息和位置信息經前端控制單元轉換為LORA信號，前端LORA模塊根據第一通訊協議對所述LORA信息進行傳輸；

(2)基站將接收到的各個前端節點的LORA信息經基站控制單元處理后轉換為互聯網信息，互聯網模塊根據第二通訊協議對所述互聯網信息進行傳輸；

(3)服務器把接收到的基站發送的互聯網信息進行存儲、分析和匯總,并根據同一個前端節點產生的多個LORA信號繪制前端節點移動路線圖，同步至對應的智能終端進行顯示。