一种消防物联标签及智慧消防系统的制作方法

本发明属于智能物联网技术领域，尤其涉及一种消防物联标签及智慧消防系统。

背景技术：

智慧消防是我国未来消防建设的发展方向，消防车在灭火救援等工作中起着非常重要的作用，面对不同的救援现场使用消防车上装备也是不同的，并且车上装备是否齐全、是否处于正常工作状态，这都需要提前掌握这些信息。

传统消防仓库管理系统常常使用人力来对装备设备的维护与使用进行统计，这样既消耗人力物力，浪费资源，又由于是人在操作，大量设备数据的时候难免会增加出错的风险，而且效率低下，浪费时间。

此外，在消防行业，消防设备物联网目前还并未普及。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种消防物联标签及智慧消防系统，解决了现有技术中需要人为对消防车所对应的车载设备以及消防人员进行统计的问题，本发明可以将消防人员以及车载设备联网化，根据车载终端是否能接受到消防物联标签发送的信号，来监测消防物联标签所对应的车载设备或者消防人员与消防车的距离。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种消防物联标签，消防物联标签安装在消防车所对应的消防人员或者车载设备上，用于终端检测人员是否到位，车载装备是否齐全；

消防物联标签包括电源模块、主控cpu、lora通信模块以及壳体；

电源模块，用于给主控cpu供电；

主控cpu，用于每隔设定时间通过lora通信模块向车载终端发送信号。

壳体用于保护内部各个设备的正常运行以及防尘防水。

更进一步地，本发明的特点还在于：

主控cpu连接振动传感器；振动传感器用于检测消防人员或车载设备处于运动状态或静止状态，并将消防人员或车载设备的运动状态信息或静止状态信息发送给主控cpu；

当主控cpu接收到运动状态信息时，主控cpu每隔第一设定时间向车载终端发送信号；当主控cpu接收到静止状态信息时，主控cpu每隔第二设定时间向车载终端发送信号；第一设定时间短于第二设定时间。

主控cpu还与消防车轮胎阀芯处安装的压力传感器连接，主控cpu能够接收消防车轮胎的实时胎压信息，主控cpu能够将实时胎压信息通过lora通信模块发送给车载终端。

主控cpu还与消防车的obd系统连接，主控cpu能够接收obd系统采集的消防车的底盘信息，主控cpu能够将消防车的底盘信息通过lora通信模块发送给车载终端。

主控cpu采用stm8l系列的mcu；电源模块采用3.6v锂亚硫酰氯电池。

本发明还提供了一种智慧消防系统，包括消防物联标签、车载终端以及后端服务器；

消防物联标签安装在消防车所对应的消防人员或者车载设备上，消防物联标签包括电源模块、主控cpu以及lora通信模块；电源模块用于给主控cpu供电；主控cpu用于每隔设定时间通过lora通信模块向车载终端发送信号；

车载终端设置在消防车上，车载终端用于接收各个位于有效通信距离内的消防物联标签所发送的信号，并将信号发送给后端服务器；

后端服务器，用于接收各个车载终端发送的信号。

更进一步地，本发明的特点还在于：

消防物联标签还包括振动传感器；振动传感器用于检测消防人员或车载设备处于运动状态或静止状态，并将消防人员或车载设备的运动状态信息或静止状态信息发送给主控cpu；

当主控cpu接收到运动状态信息时，主控cpu每隔第一设定时间向车载终端发送信号；当主控cpu接收到静止状态信息时，主控cpu每隔第二设定时间向车载终端发送信号；第一设定时间短于第二设定时间。

还包括压力传感器，压力传感器安装在消防车的轮胎阀芯处；压力传感器用于检测轮胎的实时胎压，并将实时胎压信息发送给主控cpu；

主控cpu，用于接收实时胎压信息，并将实时胎压信息通过lora通信模块发送给车载终端；

车载终端，用于接收实时胎压信息，并将实时胎压信息发送给后端服务器；

后端服务器，用于接收各个消防车的实时胎压信息。

主控cpu还用于接收obd系统采集的消防车的底盘信息，并将消防车的底盘信息通过lora通信模块发送给车载终端；

车载终端，用于接收消防车的底盘信息，并将消防车的底盘信息发送给后端服务器；

后端服务器，用于接收各个消防车的底盘信息。

壳体用于保护内部各个设备的正常运行以及防尘防水。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一种消防物联标签，通过给消防车所对应的消防人员或者车载设备上设置消防物联标签，并通过消防物联标签的主控cpu每隔设定时间通过lora通信模块向车载终端发送信号，当消防物联标签所对应的车载设备或者消防人员位于lora通信模块与车载终端的有效距离内时，则车载终端能够接收到信号，从而对车载设备、消防人员与消防车的距离信息进行实时监测，实现了车载设备、消防人员与车载终端之间的通信。

本发明提供的一种智慧消防系统，通过给消防车所对应的消防人员或者车载设备上设置消防物联标签，各个标签分别对应各自的车载终端，所有的消防物联标签将信号发送汇聚至车载终端，车载终端将汇聚的数据发送至后端服务器，通过后端服务器对各个消防车所对应的消防人员和车载设备信息进行统一管理，实现了物联网通信。

附图说明

图1为本发明提供的消防物联标签的结构框图；

图2为本发明提供的智慧消防系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，本发明提供了一种消防物联标签，消防物联标签安装在消防车所对应的消防人员或者车载设备上，消防物联标签包括电源模块、主控cpu以及lora通信模块；

电源模块，用于给主控cpu供电；

主控cpu，用于每隔设定时间通过lora通信模块向车载终端发送信号。

在这里，消防车所对应的每一个消防人员和车载设备上均设置有消防物联标签，消防物联标签每隔设定时间向对应消防车的车载终端发送信号，当信号在lora通信模块与车载终端的有效通信距离内时，车载终端能够接收到信号，则判断发送该信号的消防物联标签所对应的消防人员或车载设备在消防车附近，并可根据信号的强弱大致判断该消防人员或车载设备距离消防车的远近。

本发明的消防物联标签还包括振动传感器；振动传感器用于检测消防人员或车载设备处于运动状态还是静止状态，并将检测得到的运动状态信息或静止状态信息发送给主控cpu。当主控cpu接收到运动状态信息时，主控cpu每隔第一设定时间向车载终端发送信号；当主控cpu接收到静止状态信息时，主控cpu每隔第二设定时间向车载终端发送信号；第一设定时间短于第二设定时间。

在这里，当振动传感器检测到消防物联标签处于移动或震动状态，即消防物联标签所对应的车载设备或者消防人员处于运动状态，则主控cpu启动工作模式，即提高数据发送频率，每隔第一设定时间向车载终端发送信号。如若长时间未检测到震动，则认为消防物联标签处于静止状态，即消防物联标签所对应的车载设备或者消防人员处于静止状态，则主控cpu启动低功耗模式，即降低数据发送频率，每隔第二设定时间向车载终端发送信号，降低了功耗，实现低耗能，设备使用寿命长。

本发明消防物联标签的主控cpu还用于接收消防车轮胎的实时胎压信息，并将实时胎压信息通过lora通信模块发送给车载终端。

本发明消防物联标签的主控cpu还用于接收obd系统采集的消防车的底盘信息，并将消防车的底盘信息通过lora通信模块发送给车载终端。

需要说明的是，本发明通过无线lora技术进行无线互联，将车载设备以及消防人员、车辆底盘信息以及实时胎压信息加入网络，实现消防车、车载设备以及消防人员与网络之间的通信，实时掌握消防车、车载设备以及消防人员的状态。

本发明采用跳频扩频技术，即收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，抗干扰能力强。使用一对多星型网络，并且使用透明传输模式，接收灵敏度达到-148dbm，最大发射功率+20dbm。lora通信模块发送端和接收端节点与节点之间通过地址序列进行通信，避免互相干扰，增加了通信的可靠度。

本发明消防物联标签的主控cpu采用stm8l系列的mcu，功耗极低。主控cpu负责收集振动传感器、压力传感器以及obd系统传入的信息，并且通过lora通信模块发送到车载网关。传入信息包括：从振动传感器获取的消防设备处于运动状态或静止状态信息、从obd系统获取的车辆底盘信息、从压力传感器获取的消防车实时胎压信息等，方便管理员进行合理及时的调配、管理。

本发明的电源模块采用3.6v锂亚硫酰氯电池。

本发明的lora通信模块采用捷迅易联yl-800n，是一款体积小、微功率、低功耗、远距离的无线数传模块。

本发明消防物联标签的主控cpu配合参数配置接口，可对各个消防物联标签进行序列化配置与后期维护，做到消防物联标签的独立性，从而确保消防物联标签之间的数据相互独立，互不影响。

如图2所示，本发明还提供了一种智慧消防系统，包括消防物联标签、车载终端以及后端服务器；

消防物联标签安装在消防车所对应的消防人员或者车载设备上，消防物联标签包括电源模块、主控cpu以及lora通信模块；电源模块用于给主控cpu供电；主控cpu用于每隔设定时间通过lora通信模块向车载终端发送信号；

车载终端设置在消防车上，车载终端用于接收各个位于有效通信距离内的消防物联标签所发送的信号，并将信号发送给后端服务器；

后端服务器，用于接收各个车载终端发送的信号。

在这里，车载终端安装在消防车上，该消防车对应的消防人员及车载设备上均安装有消防物联标签，消防物联标签的主控cpu每隔设定时间通过lora通信模块向车载终端发送信号，lora通信模块与车载终端的有效通信范围为1500米，当消防物联标签发送的信号能够被车载终端接收，则该消防物联标签所对应的车载设备或消防人员与消防车的距离在1500米以内，并且可以根据信号的强弱大致判断消防物联标签所对应的车载设备或消防人员与消防车距离的远近。后端服务器接收各个车载终端发送的信号，从而对所有消防车进行统一管理。

本发明的智慧消防系统还包括压力传感器，压力传感器安装在消防车的轮胎阀芯处；压力传感器用于检测轮胎的实时胎压，并将实时胎压信息发送给主控cpu。主控cpu用于接收实时胎压信息，并将实时胎压信息通过lora通信模块发送给车载终端。车载终端用于接收实时胎压信息，并将实时胎压信息发送给后端服务器；后端服务器用于接收各个消防车的实时胎压信息。

在这里，本发明的智慧消防系统通过压力传感器采集消防车的实时胎压信息，并通过消防物联标签发送给车载终端，再通过后端服务器接收各个消防车的实时胎压信息，实现了对所有消防车的统一管理。

本发明的主控cpu还用于接收obd系统采集的消防车的底盘信息，并将消防车的底盘信息通过lora通信模块发送给车载终端；车载终端用于接收消防车的底盘信息，并将消防车的底盘信息发送给后端服务器；后端服务器用于接收各个消防车的底盘信息。

在这里，obd系统即为车载自动诊断系统，车载自动诊断系统为现有成熟技术，本发明的智慧消防系统通过消防物联标签的主控cpu接收obd系统采集的消防车的底盘信息，并将消防车的底盘信息通过lora通信模块发送给车载终端，并由后端服务器接收各个消防车的底盘信息，实现了对所有消防车的车辆故障信息统一管理。

本发明的智慧消防系统的工作过程如下：

电源模块采用3.6v锂亚硫酰氯电池供电，上电之后，主控mcu关闭一切片内外设并挂起，使主控mcu处于深度睡眠模式，通过rtc中断与外部中断的方式检测振动传感器，判断是否需要激活主控mcu。在lora通信模块方面，采用lora扩频调制技术，频率选定为430mhz和433mhz频段，采用半双工通信，通过命令来控制模块工作方式，内置看门狗，保证设备的正常运行，当需要发送数据时，唤醒主控mcu，主控mcu执行动作，lora通信模块发送需要的数据到对应信道的车载终端，车载终端再通过4g将数据上传至后端服务器，后端服务器对汇聚到的所有数据进行统一的分析、处理，再将结果展现。