浅谈无线网络技术的电气火灾监控系统

摘要：电气火灾系统的良好应用可以显著减少建筑物内部的电气火灾现象，有效保证建筑物的安全和质量。随着我国相关技术的发展和进步，越来越多复杂的电气技术和设备应用于建筑物内部电路，增加了电气火灾的概率，对建筑物的积极作用和建筑物用户的安全产生了极其负面的影响。Lora无线通信技术在电气火灾监测系统中的应用可以显著降低电气火灾的概率，实现预防电气火灾的目标。无线通信技术的应用传输距离长，穿墙效果好。同时，由于功耗低，可高质量应用于电气火灾监测系统。因此，主要从电气火灾系统的组成、原理和内部硬件软件设计入手，阐述电气火灾监测系统的设计措施。

关键词：LoRa；无线通信技术；电气火灾监测系统；

一前言

随着我国科学技术的发展进步，建筑内部的电气线路越来越复杂，电气线路中设备的复杂性也在显著增加。一方面，这种复杂的电气线路给居民带来了便利的生活和生产条件，另一方面，这种复杂的电气线路也显著增加了发生电气火灾的概率。因此，电气火灾监测系统的应用非常重要。电气火灾监测系统可以监测电气线路中运行的温度、泄漏现象和泄漏电流的大小，然后对可能发生火灾的部分进行预警。传统电气火灾监测系统中使用的通信技术大多是CAN总线传输，现阶段复杂电气线路背景下布线困难，施工成本高，硬件工作质量有限。因此，在电气火灾监测系统的后续研发过程中，应注意无线通信技术和通信距离的要求，提高电气火灾监测系统的运行质量，降低电气火灾的发生概率。

二电气火灾监测系统的组成及原理

基于Lora无线通信技术的电气火灾监测系统主要由温度传感器、漏电电流传感器、电气火灾探测器、无线传输系统和主要监测系统组成。电气火灾系统的主要应用原理是，如果电路短路或漏电，电气火灾探测器可以通过温度传感器和电流传感器收集线路中的温度和漏电电流数据。数据处理后传输到电气火灾监测主系统。如果线路温度或漏电电流超过系统预设的预警阈值，探测器中的主控芯片可将报警信息传输到主控系统，并实时显示报警值。在电气火灾监控系统的设计过程中，应在探测器内部和监控主系统中放置良好的无线发射芯片，使探测器还可以通过Lora无线通信技术向值班人员传递报警信息，清晰显示报警位置和数据，为值班人员落实良好的控制措施奠定坚实的基础。此外，在我国信息技术和互联网技术发展的背景下，大数据技术和智能控制设备可以应用于电气火灾监控系统，通过大数据技术的应用，可以收集和综合分析经常超过预警阈值的部分，使值班人员能够通过数据分析综合考虑设备的运行寿命和质量，及时更换和维护不符合监控要求的设备，不仅可以提高电气火灾监控系统的运行质量，而且可以有效降低电气火灾的概率。在电气火灾监测系统中应用智能设备，可有效保证数据异常的智能处理，有效提高电气火灾监测系统的应用质量和价值。

三电气火灾监控系统内部硬件设计措施

1微控制单元

在电气火灾监控系统硬件设计过程中，主要内容包括微控制单元、信号采集通路、通信接口和无线通信电路，这些硬件设备设计的主要目标是确保数据信号能够准确采集，及时传输到电气火灾监控主系统，降低电气火灾的概率和电气火灾对生产和生活的负面影响。

2信号采集电路

信号采集电路主要包括信号采样电路、预算放大器、基准电源、电压跟随器、信号滤波电路等。

3通信接口

微控制单元处理后的数据信息将通过通信接口传输到无线通信设备进行数据传输。在通信接口设计过程中，注意无线通信设备与微控制单元的连接，注意匹配阻抗功能的设计，有效减少和消除传输过程中数据信息的信号反射。例如，引脚可以设置为复位引脚，以初始化参数，以确保低电平的有效性。同时，应设置良好的同步串行接口，以充分保证无线通信设备与微控制单元之间的数据传输质量和效率。在设计通信接口的过程中，主要由片式电阻阵列和无线通信与控制单元之间的连接部分组成。

4无线通信

电路无线通信电路的设计可分为发射电路和接收电路。在电气火灾监控系统的设计中，电气火灾探测器与主监控系统之间的通信采用了基于LoRa的无线数据传输技术。与有线通信电路相比，无线通信电路对数据传输的性要求更高，因为无线数据传输过程中的不良因素影响更大。一旦数据传输出现负面影响，值班人员可能会误判设备的工作状态，*最终增加电气火灾的概率，对值班人员的工作质量也会产生不良影响。

四安科瑞电气火灾监控系统

1概述

Acre1-6000电气火灾监测系统是安科瑞电气有限公司根据国家现行标准开发的全数字独立运行系统，已通过国家消防电子产品质量监督检验中心消防电子产品试验认证，并通过严格的EMC电磁兼容性试验，确保该系列产品在低压配电系统中的安全正常运行，已批量生产，在全国得到广泛应用。系统通过收集和监控剩余电流、过电流、过电压、温度和故障电弧，实现电气火灾的早期预防和报警，必要时联动切除剩余电流、温度、故障电弧等配电电路；根据用户需求，也可满足与AcreIEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统的数据交换和共享。

2应用场合

适用于智能建筑、高层公寓、酒店、酒店、商业建筑、工矿企业、国家重点消防单位、石化、文化、教育、卫生、金融、电信等领域。

3系统结构

4配置方案

五结语

综上所述，Lora无线通信技术在电气火灾监控系统中的应用，可以显著提高监控系统的运行质量和效率，具有建设成本低、数据传输距离长、能耗低的优点，既能充分满足电气火灾监控系统的建设和运行要求，又能满足用户对生活和生产的要求。经测试发现，该电气火灾监控系统信号传输性能可靠，监控系统中数据显示准确，可有效应用于实际生产生活中，对提高我国居民的生产生活质量起到积极作用。

参考文献：

[1]龚超.基于LoRa的电力电缆无线测温系统设计[D].杭州:杭州电子科技大学,2021.

[2] 汪馨童.基于FreeModbus的文献馆环境监控系统的设计与实现[D].武汉:华中师范大学,2021.

[3] 付东.基于WSN的库房环境监控系统研究[D].武汉:华中师范大学,2021.

[4] 蒋剑锋,杨留方,徐天奇,等.单片机与LoRa通信模块的电气火灾探测器设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2021,21(01):84-87.

[5] 刘喜庆.基于泛在网络的智能消防物联网监控系统设计与开发[D].南京邮电大学,2019.

[6]韩倩倩.基于LoRa技术的无线火灾报警系统研究[D].北京:北京建筑大学,2020.

[7]余兵.LoRa无线通信技术的电气火灾监控系统分析

[8]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版