消防网关装置的制作方法

本实用新型涉及消防安全领域，尤其涉及一种消防网关装置。

背景技术：

近年来，随着物联网技术和无线通信技术的快速发展，智慧城市、智慧建筑等建设进展很快，各种智能仪表、数据终端的部署数量越来越多，对处理相关设备数据聚合和数据转发的网关设备的需求也明显增长。

消防是智慧城市建设的一个重要环节，城市建设中需要消防预警的建筑物越来越多，因此，要使用非常多的消防电子设备。而消防网关装置属于各种消防项目建设中的关键性设备，其能够连接各种消防电子设备，分析、聚合设备获取的信号，还能迅速、稳定地把信号汇总到监控平台。但现有的消防网关装置缺乏针对消防电子设备的传输接口，无法提供适用于工业环境的传输方式，且受现场环境影响容易出现断电现象。

基于此，提供一种通过无线方式获取各种消防监控设备、消防仪表设备等的信号，且断电时依旧能短时间工作的消防网关装置，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种消防网关装置，其能解决缺乏针对消防电子设备的传输接口、数据传输无法适用于工业环境、现场断电网关装置无法工作的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

消防网关装置，包括电源模块、处理模块、开关量采集模块、无线通信模块，处理模块与电源模块信号连接并检测消防网关装置的供电情况，处理模块与开关量采集模块信号连接，处理模块与无线通信模块信号连接，开关量采集模块将获取的多路无源开关量信号反馈至处理模块，处理模块通过无线通信模块与终端通讯连接；电源模块设有后备式电源模块，后备式电源模块根据供电情况充电或供电，处理模块根据供电情况判断是否生成故障信息，终端接收并显示故障信息。

优选的，后备式电源模块包括后备式电源保护器件、防电流反向电路、充电电容，后备式电源模块通过电源模块接入直流电，直流电通过电源保护器件、防电流反向电路传送至充电电容，充电电容根据电源模块是否正常供电实现充放电。

优选的，电源模块包括电源保护器、电源芯片、变压器、稳压芯片、LDO芯片，电源保护器接入220V交流电，电源保护器通过电源芯片、变压器、稳压芯片连接LDO芯片，用于将交流电转换为直流电。

优选的，开关量采集模块可用于采集多路无源开关量数据，开关量采集模块包括内部供电模块、采集保护器件、采集电阻、通信光耦，待采集设备通过采集保护器件将开关量数据传送至采集电阻，采集电阻根据开关量数据获取反馈至通信光耦的开关量信号，通信光耦通过I/O接口将开关量信号上传至处理模块。

优选的，无线通信模块包括GSM模块和LORA模块，处理模块通过接口将开关量信号传送至GSM模块、LORA模块，GSM模块、LORA模块通过天线将开关量信号反馈至终端。

优选的，终端包括显示交互模块，显示交互模块通过无线通信模块与处理模块通讯连接，处理模块获取显示交互模块反馈的通讯信号，显示交互模块获取并显示处理模块反馈的显示信息。

优选的，电源芯片采用TNY176芯片，稳压芯片采用TL431可控精密稳压源，LDO芯片采用A1117-5。

优选的，供电模块采用A0515S-1W电源模块，通信光耦采用TLP185晶体管耦合器。

优选的，待采集设备为消防监控设备和/或消防仪表设备。

优选的，显示交互模块为LED显示屏或LCD触摸屏，显示交互模块设有按键，消防网关装置设有蓝牙模块，用户通过按键选择消防网关装置的蓝牙互联及调试模式。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

电源模块设有用于充电及供电的后备式电源模块，该后备式电源模块在外部正常供电时充电，在供电异常时供电消防网关装置，使消防网关装置在断电时依旧能进行短时间工作；开关量采集模块可获取多路无源开关量信号，由处理模块将开关量信号通过无线通信模块反馈至终端实现通讯，并通过终端显示检测到的故障信息，该消防网关装置通过无线方式获取各种消防监控设备、消防仪表设备等的开关量信号，避免因缺乏消防电子设备传输接口导致开关量信号无法传送。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的消防网关装置的系统的框图；

图2为本实用新型较佳实施例的消防网关装置的后备式电源模块的示意图；

图3为本实用新型较佳实施例的无源开关量采集模块的示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

请参见图1-3，本实用新型涉及一种消防网关装置，该消防网关装置包括电源模块、处理模块、开关量采集模块、无线通信模块，处理模块与电源模块电性连接并检测消防网关装置的供电情况，处理模块与开关量采集模块信号连接，处理模块与无线通信模块信号连接，并通过无线通信模块与终端实现通讯。

其中，电源模块设有用于充电及供电的后备式电源模块，该后备式电源模块在外部供电正常时充电，在供电异常时供电消防网关装置，实现消防网关装置断电时依旧能在短时间进行工作的功能。消防网关装置可通过无线的方式采集各种消防监控设备、消防仪表设备等的开关量数据，将开关量数据转换成开关量信号，并将获取的多路开关量信号传送至处理模块，处理模块对该开关量信号进行处理，并通过与无线通信模块连接的I/O接口将获取的开关量信号传送至无线通信模块，通过无线通信模块反馈至终端。其中，处理模块根据供电情况判断是否生成故障信息，若供电正常则后备式电源模块充电；若供电异常，则后备式电源模块给消防网关装置供电，同时，处理模块会生成故障信息，并将该故障信息传送至终端，终端显示故障信息。

需要说明的是，本实用新型所示的消防网关可以是在采用有线方法传输采集的开关量信号的基础上，通过无线通信模块采用无线方法传送采集的开关量信号，采用长距离，广范围的多种无线通信制式，覆盖面积以及可靠性强，可以应用于复杂的工业环境，有效避免因缺乏消防电子设备传输接口导致开关量信号无法传送。采用有线方法传输采集的开关量信号由现有技术可获知，在此不再赘述。

较佳地，后备式电源模块包括后备式电源保护器件、防电流反向电路、充电电容。该后备式电源模块设于电源模块并通过电源模块接入直流电，直流电通过后备式电源保护器件、防电流反向电路传送至充电电容，处理模块检测电源模块的供电情况，在供电正常时充电电容充电，在供电异常时充电电容放电。

本实用新型较佳实施例所示例的消防网关装置，其电源模块用于将交流电转换为直流电。电源模块包括电源保护器、电源芯片、变压器、稳压芯片、LDO芯片，电源保护器接入电网L/N两线以输入220V交流电，交流电通过电源保护器依次经过电源芯片、变压器、稳压芯片并传送至LDO芯片，其中，电源保护器包括压敏电阻、热敏电阻、X电容、Y电容，电源芯片采用TNY176芯片，稳压芯片采用TL431可控精密稳压源，LDO芯片采用A1117-5。

输入的220V交流电经过压敏电阻、热敏电阻，X电容、Y电容等电源保护器之后，驱动电源芯片TNY176，由电源芯片TNY176通过变压器连接可控精密稳压源TL431芯片，将电压输出到LDO芯片A1117-5，由LDO芯片A1117-5配合电源模块的外围元件输出5V直流电源。

即，该后备式电源模块的工作原理为：直流电输入到后备式电源模块，经过二极管、限流电阻等后备式电源保护器件和防止电流反向电路之后，对法拉电容进行充放电动作，当外部供电正常，电源模块供电5V时，消防网关装置的电路自动进行充电，而当外部电源故障，电源模块5V供电不正常时，后备式电源模块自动输出后备5V电源，供电消防网关装置。消防网关装置通过后备式电源模块通电(自带断电续航功能)，可以继续工作至少30秒时间，在继续工作的时间内，处理模块检测电源模块的断电故障，主动保存本机现有数据到内部存储，并主动上报相关的断电故障信息到终端。

较佳地，开关量采集模块用于获取多路无源开关量数据，其主要包括供电模块、采集保护器件、采集电阻、用作安全隔离的通信光耦。待采集设备产生开关量数据，产生的开关量数据通过采集保护器件、采集电阻后，由采集电阻根据开关量数据获取开关量信号，并将该采集信号反馈至通信光耦，由通信光耦通过与处理模块信号连接的指定I/O接口将开关量信号上传至处理模块。其中，待采集设备为消防监控设备和/或消防仪表设备。

较佳地，供电模块采用可以提供24V电压的外部无源开关量供电电源模块A0515S-1W，采集保护器件采用保护性二极管，通信光耦采用TLP185晶体管耦合器。

处理模块采用STM32F407系列高性能芯片，处理模块获取处理通信光耦传送的开关量信号，对接收到的开关量信号进行处理，并通过与无线通信模块信号连接的指定I/O口将开关量信号转发至无线通信模块。

其中，无线通信模块包括具备GPRS和LORA无线收发功能的GSM模块和LORA模块，处理模块将开关量信号转发至GSM模块、LORA模块，GSM模块、LORA模块获取开关量信号并通过多根外置天线将开关量信号反馈至终端。采用长距离，广范围的多种无线通信制式，覆盖范围大，适配大型、复杂建筑，可靠性强。

较佳地，终端包括显示交互模块，显示交互模块通过无线通信模块与处理模块通讯连接，处理模块获取显示交互模块反馈的通讯信号，显示交互模块获取并显示处理模块反馈的显示信息。该显示信息包括但不限于用于显示给用户的断电故障信息。

显示交互模块为LED显示屏或LCD触摸屏二者之一，显示交互模块设有多个按键，该按键可以另设于外部与显示模块信号连接，也可设于LCD触摸屏；显示交互模块获取并显示处理模块反馈的显示信息并通过LED显示屏或LCD液晶屏对外显示，同时，消防网关装置设有蓝牙模块，用户通过按键选择消防网关装置的蓝牙配对互联及蓝牙调试模式。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。