[發明專利]一種基于LoRaWAN的火災探測聯動報警系統及其方法

在審

• 申請號: 201811297603.7
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109118700A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 李明;蔡忠;王峻
• 申請（專利權）人: 北京北信智云科技有限公司
• 主分類號: G08B17/10
• 分類號: G08B17/10;G08B17/00;G08B25/10;H04W4/021
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

1.一種基于LoRaWAN的火災探測聯動報警系統，其特征在于：包括數個無線聯動火災探測報警器、數個LoRaWAN網關、網絡管理服務器、應用管理服務器、聯動報警服務器和管理終端，所有無線聯動火災探測報警器和所有LoRaWAN網關組成LoRaWAN網絡，每一個LoRaWAN網關與多個無線聯動火災探測報警器通信；

LoRaWAN網絡還包括所述網絡管理服務器和所述應用管理服務器；

所有所述LoRaWAN網關均通過網線與所述網絡管理服務器通信，所述網絡管理服務器通過網線與所述應用管理服務器通信；

所述應用管理服務器通過互聯網與所述無線聯動火災探測報警器通信，所述無線聯動火災探測報警器通過互聯網與管理終端通信。

2.如權利要求1所述的一種基于LoRaWAN的火災探測聯動報警系統，其特征在于：所述無線聯動火災探測報警器與所述LoRaWAN網關通信時，所述LoRaWAN網關選擇與自身的信道和頻點相同的所述無線聯動火災探測報警器進行通信。

3.如權利要求1所述的一種基于LoRaWAN的火災探測聯動報警系統，其特征在于：所述無線聯動火災探測報警器包括MCU微處理器、LoRaWAN模塊、聲光報警模塊、氣體檢測模塊、測溫模塊和電池，氣體檢測模塊和測溫模塊分別為煙感傳感器和溫感傳感器，煙感傳感器和溫感傳感器分別與MCU微處理器的兩組IO口連接，聲光報警模塊為警號，警號連接MCU微處理器的一組IO口，LoRaWAN模塊通過SPI接口連接MCU微處理器。

4.如權利要求1所述的一種基于LoRaWAN的火災探測聯動報警系統，其特征在于：所述LoRaWAN芯片的型號為SX1262；所述MCU微處理器為CORTEX-M0處理器；所述煙感傳感器和所述溫感傳感器均為輸出為開關量信號的煙感傳感器和溫感傳感器；所述警號的型號為103聲光警號；所述LoRaWAN網關的型號為ZYLW001LoRaWAN網關。

5.如權利要求1所述的一種基于LoRaWAN的火災探測聯動報警系統，其特征在于：所述管理終端包括移動端和WEB端，所述移動端為手機和平板電腦；所述WEB端為PC電腦。

6.一種基于LoRaWAN的火災探測聯動報警方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：建立一種基于LoRaWAN的火災探測聯動報警系統，將所有無線聯動火災探測報警器均安裝在火災妨害監控區域，記錄所有無線聯動火災探測報警器的編號和位置信息，并錄入聯動報警服務器；

所述位置信息包括經度、維度和高度；

步驟2：聯動報警服務器設定一個無線聯動火災探測報警器為中心節點，以中心節點為中心，關聯火災傷害模型，計算出火災傷害范圍；

步驟3:聯動報警服務器讀取處于火災傷害范圍內的所有無線聯動火災探測報警器的編號和位置信息，并進行漢明距離的計算，生成漢明距離數據集；

步驟4：聯動報警服務器預設一個漢明距離限定條件和一個火災傷害半徑限定條件；

聯動報警服務器根據漢明距離限定條件、火災傷害半徑限定條件和漢明距離數據集進行最近鄰分類算法處理，找出處于中心節點鄰近范圍內的所有無線聯動火災探測報警器編號和漢明距離數據集，生成設備編碼列表和漢明距離列表，并將中心節點及其鄰近范圍內的所有無線聯動火災探測報警器組成一個聯動網絡組；聯動網絡組包括所有在聯動網絡組中的無線聯動火災探測報警器的編號、信道和頻點；

聯動報警服務器根據中心節點、設備編碼列表和漢明距離列表生成報警聯動策略；

步驟5：重復執行步驟2到步驟4，直到所有無線聯動火災探測報警器均被生成報警聯動策略；

聯動報警服務器根據報警聯動策略制作報警聯動策略列表；

聯動報警服務器根據聯動網絡組制作聯動網絡組列表；

步驟6：聯動報警服務器將聯動網絡組列表下發給應用管理服務器，應用管理服務器在傳遞給網絡管理服務器進行存儲；

步驟7：當某一個無線聯動火災探測報警器A發出火災報警時，無線聯動火災探測報警器A通過LoRaWAN網絡將報警信息和自身的編號發送到與其信道和頻點相同的LoRaWAN網關上，LoRaWAN網關將報警信息、自身的網關編號、無線聯動火災探測報警器A的編號、信道、頻點、場強、信噪比和接收時間均發送給網絡管理服務，網絡管理服務器轉發給應用管理服務器，應用管理服務器制作數據包，數據包包括接收時間、接收網關的編號、信道、頻點、場強、信噪比和無線聯動火災探測報警器A的編號；

步驟8：應用管理服務器將數據包發送給聯動報警服務器，聯動報警服務器根據報警聯動策略列表，讀取與無線聯動火災探測報警器A的報警聯動策略，并制作報警聯動控制信息，報警聯動控制信息包括在無線聯動火災探測報警器A的報警聯動策略中所有相關的無線聯動火災探測報警器的編號；

聯動報警服務器為用戶提供人機操作界面，為用戶展示報警聯動控制信息，用戶核對后在人機操作界面上確定報警聯動控制信息；

聯動報警服務器將報警聯動控制信息下發給應用管理服務器、應用管理服務器在轉發給網絡管理服務器并保存，網絡管理服務器根據報警聯動控制信息，并通過LoRaWAN網絡向所有相關的無線聯動火災探測報警器發出報警指令；

步驟9：所有接收到報警指令的無線聯動火災探測報警器通過自身的聲光報警模塊發出報警；

步驟10：火災結束后，用戶通過人機操作界面向聯動報警服務器輸入報警解除指令，聯動報警服務器將報警解除指令下發給應用管理服務器，應用管理服務器轉發給網絡管理服務器，網絡管理服務器向報警聯動控制信息中所有相關的無線聯動火災探測報警器發送報警解除指令；

步驟11：所有接收到報警解除指令的無線聯動火災探測報警器關閉自身的聲光報警模塊的報警。