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智慧消防解决方案

一. 背景

传统的消防以产生了火灾之后进行报警，然后再采取相应的措施消灭火灾。这是一种事后机制，很多时候火势发展很快，并不能最终把火灾控制住。

近年来，在物联网蓬勃发展的时候,借助物联网技术，智慧消防再度被人提起，每家公司对智慧消防的定义不一样。我司对于智慧消防的定义是，预先探知火灾产生，在火灾产生的时候，就将火灾消灭掉。

二．实现方式

2.1 消防火灾爆发前的征兆

温度升高
产生刺鼻的异味
产生轻微的烟雾

2.2 实现方式

针对火灾起火前的征兆，我司使用多种传感技术结合无线转输跟云平台进行侦测传输处理，当有预兆，就提前报警。将火灾控制在萌芽壮态。主要传感器有以下几种：

检测颗粒物
检测异味的浓度
检测温度
红外热堆快速温升报警

无线转输分两部分，在本地使用LORA将传感器数据上转到网关，网关通过2G/3G/4G/5G把报警数据上传到云端。其功能框图如下：

平台采用B/S系统架构，平台分为三层，第一层为数据采集层，本区域的设备通过通信接口和协议进行数据的采集和传输，将监测设备的数据存储于TCP服务器，视频资源存储于云服务器。第二层为数据传输层，污染监测设备的数据通过GPRS/3G/4G网络无线通信方式，视频传输通过无线流量卡或者有线网络传输数据。第三层为数据展示层，通过平台监控软件，提供图形化的呈现效果，将系统的运行数据进行图形展示，除展示之外，还提供故障信息采集，故障再现，现场视频在线直播，治理设备联动，治理工作计划安排，安全趋势大数据分析等。

三.功能介绍

本系统的主要组成部分有云平台，无线转输，终端传感器三大部分组成，下面分三部分来介绍

3.1云平台

云平台主要分为驾驶舱，告警中心，数据中心三大模块。

驾驶舱

驾驶舱主要包含告警列表，设备地理分布和状态，设备统计。如果设备发生告警，地图会呈现告警状态

驾驶舱

告警中心

告警中心可以配置告警推送方式，包含APP，短信，语音，邮件，微信推送方式，一但浓度超过设定的阈值，平台能够及时的通知到告警联系人

告警中心

数据中心

可以查看历史浓度，历史告警

3.2无线转输

面对这一种大范围的传感器数据转输，使用衡益的远距离无线传输技术，将各类转感器的数据转送到楼宇管理平台上面。衡益的无线技术使用了LORA,2G/3G/4G/5G/CAT1(移动网络),以太网相结合的方式。在本地使用LORA将传感器数据传送到网关，网关再通过移动网络或者以太网把数据传送到平台。无线转输有网关，LORA通讯模块组，有线信号转LORA。下面分别介绍这三个产品及期参数:

无线转输网关

无线网关在本地支持LORA无线，RS485，用于将本地的传感器数据采集上来上，上传到管理平台，云平台，或者是报警主机。

无线转输网关

参数		描述
主控	主控	工业级CPU，主频540MHZ
	DDR	64M Byte，最高频率支持到360MHz
	FLASH	32M Byte
无线	LORA	430~434MHZ,其他可定制913~918MHz
	WIFI	2.4GHZ，支持IEEE802.11b/g/n
	2G/3G/4G	FDD-LTE/TDD-LTE/DC-HSPA+/HSPA+/HSPA/WCDMA/TD-SCDMA/GSM/GPRS/EDGE
硬件参数	数据接口	1个以太网接口， 1个2/3/4G，1个RS485
	供电电压	DC 6V~14V输入；可定制DC6-36V
	工作环境	工作温度 -10℃~75℃，湿度0%~90%RH
	电流功耗	工作电流：<200mA/12V, 最大电流 500mA/12V
软件协议	操作系统	LINUX 3.4
	网络协议	IP,TCP,UDP,HTTP,HTTPS
	无线协议	LORA,WIFI协议，自组网LORA协议
	RS485	MOBUS，自定议的485通讯协议

LORA通讯模组

传统消防领域有很多独立的消防传感器，此类传感器侦察到危险的信号，会独立发出报警信号，

项目	参数
频率	433MHZ
I/O输入	高2.7V，低 0.3
I/O输出	高2.7V,低 0.3
无线协议	LORA
最大发射功率	20 dBm
最大发射功率电流	150mA@3.3V
深度睡眠电流	2uA@3.3V

有线信号转LORA

有很多传统的消防传感器没有无线接口，对外的接口为RS485或者I/O，针对这一场景，我司开发出一款将传统消防传感器输出的有线报警信号转成无线报警信号的转换器，如下图所示：

参数名称		参数值
产品型号		HYC7L32
硬件接口	无线方式	LoRa
	有线方式	RS485/RS232
	输入IO	1路输入
	输出IO	1路开关量输出
	按键	1个
	USB	1个TypeC接口，可供电，可升级
	指示灯	6个
LoRa 参数	LoRa频率	150MHz ~ 960MHz，型号不同频率范围不同
	RX灵敏度	-140dBm
	TX功率	最大 +21dBm
电气参数	供电方式	电源适配器/USB
	电源	DC8-32V/1A，USB
	尺寸	85.710096(长宽高，含LoRa天线）
	工作电流	12V供电，100MA（待机20MA，发射无线数据时100MA）
	工作温度	-20℃ ~ +85℃
	工作湿度	10 ~ 95% (无冷凝)

3.3终端传感器

终端传感器在智慧消防这一个领域是一个很重要的一个部分，也是最核心的一部分。未来智慧消防的发展方向，研发新型消防领域的传感器。我司针对消防领域开发以几款新型传感器，同时也对一些传统消防领域的传感器进行了一些改进，使其能方便适应智慧消防的一些领域，下面这一些传感器是我司一部分针对智慧消防的产品：

火灾预警传感器

火灾预警传感器不同于烟感器，烟感只有在起火有浓密的烟雾时才报警，火灾预警传感器会针对火灾爆发之前所产生的异味变大，颗粒物增多进行报警下面是此款产品的介绍。

传感器类型	测量分辨率	测量范围	测量精度
TVOC	1ug/m3	0ug/m3~999ug/m3	±10%
PM2.5	1ug/m3	0ug/m3~999ug/m3	±10%
PM10	1ug/m3	0ug/m3~1000ug/m3	±10%

项目	参数	备注
工作电压	12V
工作电流	<350MA
预热时间	5分钟
工作温度	0℃~50℃
工作湿度	15%RH-80％RH（无凝结）
使用寿命	5年(空气中)
通讯方式	LORA	RS485,CAT1可定制
尺寸	φ120mm42mm（直径高度）
重量	150mg
安装方式	吸顶安装

红外面阵温升报警器

红外热堆报警器使用多点红外传感器，将报警感应部分对准被测物体，可实时测量出被测物体的温度。感应器检测距离范围区间为0CM~200CM。此款传感器主要针对某一些特殊容易起火的产品。

参数	描述
测温点阵	H90为32X32，110和050为32X24
测温原理	热电堆测温
测温角度	H90为33˚
测温范围	50℃~300℃（其它温度要做较准，标定）
有效探测距离	0CM~200CM
工作温度	-20℃~60℃
侦测速度	0.5秒
对外接口	RJ45,RS485和I/O输出二选一
测温误差	在光斑里面，80CM的误差在0.3℃
电源	8V~28V

红外单点温升报警器（开发中）
无线烟感

独立式光电感烟火灾探测报警器，采用专用高性能超低功耗智能微处理器配合精密光电传感器独立处理采集烟雾浓度，功耗极低，性能稳定可靠，美观耐用，使用方便，采用无线LORA，CAT1转送报警信息到云平台。

下面是此款产品的图片和参数:

项目	参数
供电电源	一节3V CR17335锂电池
报警声音级别	80dB
报警电流	95mA
待机电流	<2uA
工作温度	-10℃~50℃
工作的相对湿度	<90%RH(不结露)
正常监视壮态的指示灯	340秒闪烁一次
执行标准	GB201517-2006
通讯方式	LORA ,CAT1
报警方式	声光报警，无线报警信号输出
产品尺寸	808051MM