近年来, 国家各部委及各地政府纷纷推动“九小场所”的消防改造工程, 并探索采用物联网和互联网等技术提高消防管理水平。传统联网式烟感成熟可靠, 但需重新布设网络和电源线, 对于绝大多数已建成和已装修的建筑而言, 改造施工代价太高, 无法实施。而独立式烟感成本低、易部署, 但是无法联网报警和管理, 功能受限。针对这一现状, 提出了基于LoRa技术的
智慧消防报警系统, 介绍了系统的技术结构和主要功能, 并探讨了基于云平台的服务管理模式。
关键词: 物联网,LoRa,智慧消防,云平台,
我国很多老旧建筑没有安装消防报警器或者消防设施陈旧落后, 急需进行现代化改造, 以便及时将报警信息上传至报警中心。消防工作一直是国家保障民生安全的重要工作之一。随着互联网时代的来临, 目前消防系统存在的封闭性突出、相互之间无法传递火灾警情、难以形成完整的网络体系等问题, 是当前智慧消防领域研究的重点。相关政策明确指出, 养老院、福利院、幼儿园、社区居民活动场所、老旧居民住宅、宿舍、小旅馆等场所需要安装独立式烟感报警器。
智慧消防报警系统采用基于LoRa的物联网通信技术, 结合前端智能烟感报警器、无线网关等设备可以及时有效地将火灾情况第一时间上传至消防报警指挥中心, 大大提高了火灾探测的及时性和准确性。该系统使消防人员能够实时掌握抢险救援现场的动态, 提高消防部门的智能化和精准化决策能力。
1 系统总体设计架构
系统主要由三部分组成, 即前端智能报警器、无线网关、后台监控管理平台。系统的总体架构如图1所示。
系统的前端智能报警器可选择无线烟感报警器、声光报警器、可燃气体报警器等。前端设备为信息传感设备, 主要负责采集现场的实时信息并将其传输至管理平台进行处理。无线网关是整个系统的枢纽站, 其作用是桥接终端和服务器, 接收来自终端的信号并转发至服务器, 之后将服务器返回的信号传送到终端。前端设备与网关之间使用LoRa技术进行通信。后台的监控管理平台建立在消防报警指挥中心, 包括网络服务器、数据库服务器、Web服务器等各种软硬件设备。监控平台可以有效地进行远程消防信息的采集, 实现对消防设备日常运行状态的实时、全面以及动态监管。
2 系统优势
低功耗广域网 (Low Power Wide Area Network, LPWAN) 技术是一种革命性的物联网无线接入技术, 与WiFi、蓝牙、ZigBee等现有成熟的技术相比, 具有远距离、低功耗、低成本、广覆盖等优点。LoRa作为非授权频段 (433 MHz/470 MHz/780 MHz) 的一种LPWAN技术, 其产业化更加成熟, 商业化更加完善。
表1所列为采用LoRa技术的智能烟感的特点。
LoRaWAN是为LoRa远距离通信网络设计的一套通信协议和系统架构, 一个LoRaWAN网络架构包含了终端、网关、网络及应用服务器四个部分, 标准化设计可确保它们之间的互操作性。与网状网络相比, LoRaWAN的网络结构是较为典型的星型拓扑结构, 具有结构简单和功率低等特点。
