一种用户信息传输装置的制作方法

本实用新型涉及消防技术领域，尤其涉及一种用户信息传输装置。

背景技术：

公安部于2017年10月10日发布了《关于全面推进“智慧消防”建设的指导意见》，要求加速推进现代科技与消防的深度融合，升级城市消防远程监控系统，在传统监控的基础上增加监测室内消火栓和自动喷淋系统水压、高位消防水箱和消防水池水位、消防供水管道阀门启闭状态、防火门开关状态；接入电气火灾监控系统或装置，实时监测漏电电流、线缆温度等情况，提高建筑消防设施运行合格率，从而全面提升社会单位消防安全管理水平和消防监督执法效能。

消防物联网远程监控系统采集建筑消防设施相关传感器信息，其中建筑消防设施相关传感器包括消防水压传感器、消防水池/高位消防水箱水位传感器、温湿度传感器、防火门开关量传感器、电源电压传感器、电源电流传感器、电源开关状态传感器、电源剩余电流传感器等，各种传感器实时采集建筑消防设施的运行状态和运行数据，再通过数据转换器使用RS232、RS485、 CAN总线或ZigBee通信等传统的方式将数据发送到用户信息传输装置，用户信息传输装置再将数据上传到智慧消防服务云平台，消防专业机构及相关单位消防安全责任人可在移动端APP上实时掌握建筑消防设施的状态，方便进行决策和管理。

建筑消防设施相关传感器的系统供电以及与用户信息传输装置之间的数据传输，需要使用传统的供电线路、信号线、管槽等有线方式进行布设。有线方式会增加安装和维护成本，通常会破坏建筑物原貌和特点，而且引入供电线路甚至会产生新的火灾隐患。而采用ZigBee通信的设备，可免去布线的工作，但ZigBee在传输距离、传输速率和组网稳定性等方面存在问题。综上所述，传统的有线传输、ZigBee无线传输在系统安装、系统稳定性、远距离传输等方面存在一定的局限性，难以满足特定场所的要求。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种用户信息传输装置，解决了现有技术中用户信息传输装置传输距离较近的问题。

本申请实施例提供一种用户信息传输装置，包括：箱体外壳，设置于所述箱体外壳内的主控制模块、LoRa无线网关、通讯板、电源管理板、蓄电池、电加热器、温湿度传感器，设置于所述箱体外壳上的液晶显示屏模块；

所述主控制模块通过网线与所述LoRa无线网关连接，所述主控制模块通过排线和所述液晶显示屏模块连接，所述主控制模块通过通信数据线与所述通讯板连接，所述电加热器、所述温湿度传感器分别与所述主控制模块连接，所述电源管理板通过电源线分别与所述主控制模块、所述LoRa无线网关、所述通讯板、所述液晶显示屏模块、所述蓄电池连接。

优选的，所述LoRa无线网关包括MCU、LoRa射频模块、天线，所述 LoRa射频模块与所述MCU连接，所述MCU与所述主控制模块连接，所述天线与所述LoRa射频模块连接，所述天线穿过所述箱体外壳后置于顶部。

优选的，所述LoRa射频模块采用SX1301基带芯片。

优选的，所述天线采用SMA接口高增益双天线。

优选的，所述通讯板为TCP通讯板。

优选的，所述通讯板为GPRS通讯板。

优选的，所述通讯板包括TCP通讯板和GPRS通讯板。

优选的，所述主控制模块采用Cortex-A9处理器。

优选的，所述温湿度传感器采用SHT10传感器。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，提供的用户信息传输装置内置LoRa无线网关，与内嵌LoRa无线模块的建筑消防设施相关传感器之间通过LoRa无线自组网通信技术实时无线通信，用户信息传输装置接收来自建筑消防设施相关传感器的实时数据，并将数据传输给主控制模块，主控制模块通过通讯板将数据上传至智慧消防服务云平台，从而实现动态监控，因此本实用新型提供的用户信息传输装置具备传输距离远、穿透力强、低功耗、抗干扰等优势，避免了现场布线的难度和成本。此外，本实用新型提供的用户信息传输装置安装有电加热器、温湿度传感器，当温湿度传感器检测到实时温度低于要求或湿度高于预设值时，主控制模块启动电加热器，从而能够提高用户传输装置的在恶劣环境下的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种用户信息传输装置的内部一侧的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种用户信息传输装置的内部另一侧的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种用户信息传输装置与智慧消防服务云平台、建筑消防设施相关传感器的连接示意图。

其中，1-液晶显示屏模块、2-主控制模块、3-电源管理板、4-LoRa无线网关、5-TCP通讯板、6-GPRS通讯板、7-箱体外壳、8-蓄电池、9-电加热器、10-温湿度传感器。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实施例提供了一种用户信息传输装置，如图1、图2所示，包括：箱体外壳7，设置于所述箱体外壳7内的主控制模块2、电源管理板3、LoRa无线网关4、通讯板、蓄电池8、电加热器9、温湿度传感器10，设置于所述箱体外壳7上(即所述箱体外壳7前面板上)的液晶显示屏模块1；其中，所述通讯板包括TCP通讯板5、GPRS通讯板6。

所述主控制模块2通过网线与所述LoRa无线网关4连接，所述主控制模块2通过排线和所述液晶显示屏模块1连接，所述主控制模块2通过通信数据线与所述通讯板连接，所述电加热器9、所述温湿度传感器10分别与所述主控制模块2连接，所述电源管理板3通过电源线分别与所述主控制模块2 所述LoRa无线网关4、所述通讯板、所述液晶显示屏模块1、所述蓄电池8 连接。

具体的安装布局可以是：在用户信息传输装置的内部一侧安装所述电源管理板3、所述LoRa无线网关4、所述TCP通讯板5、所述GPRS通讯板6、所述蓄电池8、所述电加热器9，在用户信息传输装置的内部另一侧安装所述主控制模块2、所述温湿度传感器10、所述液晶显示屏模块1，并使得所述液晶显示屏模块1的屏幕出现在所述箱体外壳7的前面板上。

所述LoRa无线网关4包括MCU、LoRa射频模块、天线，所述LoRa 射频模块与所述MCU连接，所述MCU与所述主控制模块2连接，所述天线与所述LoRa射频模块连接，所述天线穿过所述箱体外壳7后置于顶部。

在其他实施方式中，所述通讯板也可以只包括所述TCP通讯板5，或者只包括所述GPRS通讯板6。

所述用户信息传输装置通过市电或所述蓄电池8供电，并将监控结果显示在所述液晶显示屏模块1上。所述液晶显示屏模块1包括屏幕和电路板，本实用新型采用现有的液晶显示屏模块即可。

所述电源管理板3用于将220V交流电转换为12V直流电为用户信息传输装置内部的电路板供电；并监测所述蓄电池8的电压，当电压低于阈值时给所述蓄电池8充电。

所述主控制模块2可采用Cortex-A9处理器。

所述温湿度传感器10可采用SHT10传感器。

所述用户信息传输装置的所述箱体外壳7的防护等级为IP65，坚固耐用可在室内外恶劣环境下安装使用。

所述用户信息传输装置所述箱体外壳7内安装的所述电加热器9在温度低于要求或湿度高于要求值时启动加热。温湿度数据通过所述温湿度传感器 10获取。所述主控制模块2的处理器接收所述温湿度传感器10采集的温湿度数据，并与存储在所述主控制模块2的EEPROM存储器中的温湿度预设值对比，然后自动控制所述电加热器9的启停，实现对箱体内部温湿度的自动调节。

建筑消防设施相关传感器实时监测建筑消防设施运行状态，采集的数据通过内嵌的LoRa无线模块与用户信息传输装置的LoRa无线网关4进行传输。即建筑消防设施相关传感器通过LoRa无线自组网方式，将采集到的数据传输至用户信息传输装置的所述LoRa无线网关4。用户信息传输装置的所述LoRa 无线网关4将数据传输给所述主控制模块2，所述主控制模块2和所述LoRa 无线网关4之间通过网络通讯接口连接。

所述LoRa无线网关4可采用型号为ARM平台低功耗TICortex-A8处理器，支持Linux操作系统，支持LoRaWAN标准协议。

所述LoRa无线网关4可配置高增益双天线设计，能增强无线信号，提高无线传输的通信距离。所述LoRa无线网关4的射频模块采用高性能工业级SX1301基带芯片，支持8路并发，同时可以处理8组命令，支持16组缓存，支持收发分离的全双工通讯。所述LoRa无线网关4采用扩频调制和纠错编码，支持扩频因子SF7-SF12，极大改善抗突发干扰和灵敏度。同时编码包含可靠检错能力，能够自动滤除错误及虚假信息，适合于恶劣环境及远距离低功耗的应用场景。

将上述用户信息传输模块应用在消防系统中时，将本实用新型提供的所述用户信息传输装置与内嵌LoRa无线模块的建筑消防设施相关传感器之间通过LoRa无线自组网通信技术实时无线通信，所述用户信息传输装置接收建筑消防设施相关传感器的实时数据，并将数据传输给主控制模块，主控制模块通过通讯板将数据上传至智慧消防服务云平台，从而实现动态监控，如图 3所示。

建筑消防设施相关传感器内嵌的LoRa无线模块采用LoRaWAN标准协议，具有SPI、UART、ADC、GPIO、I2C等多种通讯接口及多个输入接口，配置方式灵活，可以对接各类建筑消防设施相关传感器。

建筑消防设施相关传感器主要包括但不限于水位、水压、温度、温湿度、三相交流电压、三相交流电源开关状态、三相交流电流、交流电源剩余电流、常开开关量、常关开关量等传感器，可实时监测采集建筑消防设施运行数据及状态，通过LORA无线模块传输数据。

建筑消防设施相关传感器内嵌的LoRa无线模块通过LoRa无线自组网技术形成星型网络拓扑，将数据汇聚接入用户信息传输模块中的LoRa无线网关。所述LoRa无线网关与所述主控制模块通过网络接口相连，所述LoRa无线网关将数据传输至所述主控制模块。

所述主控制模块通过所述TCP通讯板或所述GPRS通讯板，以有线或无线的方式将数据上传至智慧消防服务云平台，从而实现动态监控、立体呈现联网单位消防安全状态。

需要说明的是，本实用新型提供的用户信息传输装置在应用场景中涉及的建筑消防设施相关传感器和智慧消防服务云平台采用现有技术中的相关设备或平台即可，本实用新型不涉及对建筑消防设施相关传感器和智慧消防服务云平台的改进。

综上所述，本实用新型基于LoRa无线技术的用户信息传输装置和各类建筑消防设施相关传感器通过LoRa无线通信形成了消防物联网系统应用，降低工程布线难度，实现各类消防设施传感器数据实时采集，有效提高消防设施运行率合格率，从而促进社会单位落实消防安全主体责任，为防火监督管理和灭火救援提供信息支撑，提高社会化消防监督与管理水平。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。