一种基于Lora的消防水箱实时嵌入式监测装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于Lora的消防水箱实时嵌入式监测装置，属于消防领域。

背景技术：

消防水箱是在灭火救援活动中为消防队提供用以灭火的水源的设施，传统的消防水箱在灭火救援活动中起着重要的作用，但是不具备水位以及水压监测的功能，而目前带水位和水压监测功能的消防水箱往往通过电线以及网络电缆或者光纤的形势来为其供电和传输消息，然而在一些偏远的地方或者需要大量部署消防水箱的地方，如果使用这种消防水箱部署会十分麻烦，而且维护也不容易。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于Lora的消防水箱实时嵌入式监测装置，该装置可以在传统的消防水箱上通过简易步骤进行安装，达到监测消防水箱的水位和水压的目的。通过太阳能为装置提供电能，使用Lora技术传输信号，从而可以方便地对消防水箱进行监控，保证消防系统稳定运行。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于Lora的消防水箱实时嵌入式监测装置，包括安装在消防水箱上的太阳能供电模块1、蓄电池2、Lora模块3、控制模块4、超声波传感器5、压力传感器6，太阳能供电模块1和蓄电池2连接，蓄电池2、Lora模块3、超声波传感器5、压力传感器6均和控制模块4连接，控制模块4控制超声波传感器5获取消防水箱内的水位信息，控制模块4控制压力传感器6获取消防水箱内的水压信息，控制模块4控制Lora模块3传输消防箱的当前水位水压信息至监控室。

具体地，所述的太阳能供电模块1安装在消防水箱顶部，蓄电池2、Lora模块3、控制模块4安装消防水箱上方且位于太阳能供电模块1下方，超声波传感器5安装在消防水箱内部上方中央并垂直对准水面，压力传感器6安装在消防水箱出水口和出水阀中间。

具体地，所述的太阳能供电模块1包括太阳能板、LM7805芯片、TP4506芯片、电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、红色发光二极管L1、绿色发光二极管L2；LM7805芯片的输入端连接太阳能板的正输出端，芯片LM7805的输出端口连接芯片TP4506的TEMP接口，并且芯片LM7805的输出端连接芯片TP4506的GND端口，芯片LM7805的GND端口接GND，电阻R1的一端分别连接芯片LM7805的输出端口及GND ，电阻R1的另一端连接芯片TP4506的PROG端口，电容C1的一端连接太阳能板的负输出端，并且连接芯片TP4506的VCC端口，电容C1的另一端连接GND，电阻R2的一端连接芯片TP4506的CHRG端口，电阻R2的另一端连接红色发光二极管L1的负极，电阻R3的一端连接芯片TP4506的STDBY端口，电阻R3的另一端连接绿色发光二极管L2的负极，红发光二极管L1的正极连接绿色发光二极管L2的正极，并且红色发光二极管L1的正极连接芯片TP4506的CE端口，绿色发光二极管L2的正极连接电容C1的另一端，电容C2的一端连接芯片TP4506的BAT端，电容C2的另一端接GND，蓄电池2的正极连接太阳能供电模块1的BAT端口，蓄电池2的负极连接GND。

具体地，所述的控制模块4采用芯片STC8F2K64S2。

具体地，所述的Lora模块3包括芯片SX1078、天线、电容C3、电阻R4、复位开关S1；电容C3的一端连接复位开关S1的一端，并且电容C3的一端连接芯片SX1078的RESET端口，电容C3的另一端连接电阻R4的一端，复位开关S1的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接GND，芯片SX1078的所有GND端连接GND，芯片SX1078的ANT端连接天线，所述的Lora模块3的电阻R4的一端连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的VCC端口，Lora模块3的芯片SX1078的SCK端口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P3.0端口, Lora模块3的芯片SX1078的MOSO端口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P3.1端口, Lora模块3的芯片SX1078的MOSI端口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P3.2端口, Lora模块3的芯片SX1078的NSS端口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P3.3端口。

具体地，所述的超声波传感器5的正极接口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的VCC端口，超声波传感器5的公共接口连接GND，超声波传感器5的信号接口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P1.0端口。

具体地，所述的压力传感器6的正极接口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的VCC端口，压力传感器6的公共接口连接GND，压力传感器6的信号接口连接控制模块4的芯片STC8F2K64S2的P1.7端口。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过将太阳能供电模块1、蓄电池2、Lora模块3、控制模块4、超声波传感器5、压力传感器6在消防水箱上进行安装，实现远程对消防水箱的水位、水压进行监测。

2、现有技术中的消防水箱如果要监测水位水压等信息，都要更换整体的一个带这些功能的消防水箱，并且都是通过电线供电，电缆连接至控制中心，本实用新型是一个独立的设备，在消防水箱上进行安装即可实现监测功能，并且不需要布下电线供电和电缆来通信。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构图；

图2是本实用新型太阳能供电模块1的电路图；

图3是本实用新型的Lora模块3的电路图；

图4是本实用新型的控制模块4的电路图。

图中各标号：太阳能供电模块-1，蓄电池-2，Lora模块-3，控制模块-4，超声波传感器-5，压力传感器-6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1-4所示，一种基于Lora的消防水箱实时嵌入式监测装置，包括安装在消防水箱上的太阳能供电模块1、蓄电池2、Lora模块3、控制模块4、超声波传感器5、压力传感器6，太阳能供电模块1和蓄电池2连接，蓄电池2、Lora模块3、超声波传感器5、压力传感器6均和控制模块4连接，太阳能供电模块1通过太阳能为蓄电池2充电，蓄电池2为整个装置供电，控制模块4控制超声波传感器5获取消防水箱内的水位信息，控制模块4控制压力传感器6获取消防水箱内的水压信息，控制模块4控制Lora模块3传输消防箱的当前水位水压信息至监控室。

进一步地，所述的太阳能供电模块1安装在消防水箱顶部，蓄电池2、Lora模块3、控制模块4安装消防水箱上方且位于太阳能供电模块1下方，超声波传感器5安装在消防水箱内部上方中央并垂直对准水面，在消防水箱内部上方中央并垂直对准水面位置安装超声波传感器5可以准确测量消防水箱顶部到水面距离，只要用消防水箱的高度减去超声波传感器5量出的超声波传感器5到水面的高度就可以得出消防水箱的水位信息，压力传感器6安装在消防水箱出水口和出水阀中间，可以精确测量出消防水箱内的压力。

进一步地，所述的太阳能供电模块1包括太阳能板、LM7805芯片、TP4506芯片、电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、红色发光二极管L1、绿色发光二极管L2；LM7805芯片的输入端连接太阳能板的正输出端，芯片LM7805的输出端口连接芯片TP4506的TEMP接口，并且芯片LM7805的输出端连接芯片TP4506的GND端口，芯片LM7805的GND端口接GND，电阻R1的一端分别连接芯片LM7805的输出端口及GND ，电阻R1的另一端连接芯片TP4506的PROG端口，电容C1的一端连接太阳能板的负输出端，并且连接芯片TP4506的VCC端口，电容C1的另一端连接GND，电阻R2的一端连接芯片TP4506的CHRG端口，电阻R2的另一端连接红色发光二极管L1的负极，电阻R3的一端连接芯片TP4506的STDBY端口，电阻R3的另一端连接绿色发光二极管L2的负极，红发光二极管L1的正极连接绿色发光二极管L2的正极，并且红色发光二极管L1的正极连接芯片TP4506的CE端口，绿色发光二极管L2的正极连接电容C1的另一端，电容C2的一端连接芯片TP4506的BAT端，电容C2的另一端接GND，蓄电池2的正极连接太阳能供电模块1的BAT端口，蓄电池2的负极连接GND。

进一步地，所述的控制模块4采用芯片STC8F2K64S2。

进一步地，所述的Lora模块3包括芯片SX1078、天线、电容C3、电阻R4、复位开关S1；电容C3的一端连接复位开关S1的一端，并且电容C3的一端连接芯片SX1078的RESET端口，电容C3的另一端连接电阻R4的一端，复位开关S1的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接GND，芯片SX1078的所有GND端连接GND，芯片SX1078的ANT端连接天线，所述的Lora模块3的电阻R4的一端连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的VCC端口，Lora模块3的芯片SX1078的SCK端口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P3.0端口, Lora模块3的芯片SX1078的MOSO端口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P3.1端口, Lora模块3的芯片SX1078的MOSI端口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P3.2端口, Lora模块3的芯片SX1078的NSS端口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P3.3端口。

进一步地，所述的超声波传感器5的正极接口也连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的VCC端口，超声波传感器5的公共接口连接GND，超声波传感器5的信号接口连接控制模块4芯片STC8F2K64S2的P1.0端口。

进一步地，所述的压力传感器6的正极接口连接控制模块4的芯片STC8F2K64S2的VCC端口，压力传感器6的公共接口连接GND，压力传感器6的信号接口连接控制模块4的芯片STC8F2K64S2的P1.7端口。

本实用新型的工作原理是：将太阳能供电模块1安装在消防水箱顶部，将蓄电池2、Lora模块3、控制模块4安装消防水箱上部且位于太阳能供电模块1下方，将超声波传感器5安装在消防水箱内部上方中央并垂直对准水面，将压力传感器6安装在消防水箱出水口和水阀中间。通过太阳能供电模块1为蓄电池2充电，蓄电池2为整个装置供电，超声波传感器5采集水位信息，压力传感器6采集水压信息，并且将数据集中到控制模块4，再通过Lora模块3传输至基监控室，从而实现远程监测消防水箱的水位和水压，保证消防系统稳定运行。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。