摘要：電氣火災系統(tǒng)的良好應用能夠顯著降低建筑物內(nèi)部出現(xiàn)電氣火災的現(xiàn)象，同時能夠切實保證建筑物的安全和質(zhì)量。隨著我國相關技術的發(fā)展和進步，越來越多復雜的電氣技術和設備應用在建筑內(nèi)部的電路中，增加了出現(xiàn)電氣火災的概率，對建筑物發(fā)揮積極作用以及建筑物使用者的安全造成了極為消極的影響。而應用LoRa無線通信技術應用在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中能夠顯著降低電氣火災的出現(xiàn)概率，實現(xiàn)預防電氣火災的目標。該無線通信技術的應用傳輸距離較遠，穿墻的效果較好，同時因為功耗較低所以能夠被高質(zhì)量的應用在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中。因此主要從電氣火災系統(tǒng)的構成以及原理和內(nèi)部硬件軟件設計進行入手，進而闡釋電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計措施。

關鍵詞：LoRa；無線通信技術；電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

一、前言

隨著我國科學技術的發(fā)展進步，建筑物內(nèi)部的電氣線路越來越復雜，同時電氣線路中的設備復雜程度也在顯著增加，一方面這種復雜的電氣線路帶給居民生活以及生產(chǎn)的便利條件，另一方面這種復雜的電氣線路也明顯增加了出現(xiàn)電氣火災的概率。因此電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用十分重要，電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)能夠監(jiān)控電氣線路中運行的溫度、漏電現(xiàn)象以及漏電流的大小，進而對可能會出現(xiàn)火災的部分進行預警。在傳統(tǒng)的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中應用的通信技術多數(shù)是 CAN 總線式傳輸，這種通信技術在現(xiàn)階段復雜電氣電路的背景下存在布線困難、建設成本大以及硬件工作質(zhì)量有限的問題。因此在后續(xù)研發(fā)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，應該重視無線通信技術以及通信距離的要求，通過這種方式來提高電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的運行質(zhì)量，降低電氣火災的出現(xiàn)概率。

二、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的構成以及原理

基于 LoRa 無線通信技術的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主要是由溫度傳感器、漏電電流傳感器、電氣火災探測器、無線傳輸系統(tǒng)以及監(jiān)控主系統(tǒng)構成。該電氣火災系統(tǒng)的主要應用原理就是如果電氣線路內(nèi)部出現(xiàn)了短路或者漏電的現(xiàn)象，電氣火災探測器能夠通過溫度傳感器以及電流傳感器對線路中出現(xiàn)的溫度以及漏電電流數(shù)據(jù)進行采集。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后傳遞給電氣火災監(jiān)控主系統(tǒng)，如果線路的溫度或者是漏電電流超過系統(tǒng)預設的預警閾值，那么探測器中的主控芯片能夠?qū)缶畔鬟f給主控系統(tǒng)，并且實時顯示報警值。在設計電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，應該在探測器內(nèi)部和監(jiān)控主系統(tǒng)中放置良好的無線發(fā)射芯片，這樣探測器也能通過 LoRa 無線通信技術將報警信息傳遞給值班人員，并且清晰顯示預警位置和數(shù)據(jù)，從而為值班人員落實良好的控制措施奠定堅實基礎。此外，在我國信息技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展背景下，能夠?qū)⒋髷?shù)據(jù)技術以及智能控制設備應用在電氣火災監(jiān)測系統(tǒng)中，通過大數(shù)據(jù)技術的應用能夠?qū)?jīng)常出現(xiàn)超過預警閾值的部分進行數(shù)據(jù)收集和綜合分析，這樣值班人員能夠通過數(shù)據(jù)分析來對設備運行的壽命和質(zhì)量進行綜合考量，對于不滿足監(jiān)控要求的設備進行及時的更換和維修，既能夠提高電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的運行質(zhì)量，同時也能夠有效降低電氣火災的出現(xiàn)概率。將智能設備應用在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中，能有效保證對出現(xiàn)的數(shù)據(jù)異常進行智能化處理，從而切實提高電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用質(zhì)量和價值。

三、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部硬件設計措施

（1）微控制單元

在對電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)進行硬件設計的過程中，主要的內(nèi)容包括微控制單元、信號采集通路、通信接口以及無線通信電路，這些硬件設備設計的主要目標就是保證數(shù)據(jù)信號能夠被準確的采集，及時的傳遞給電氣火災監(jiān)控的主系統(tǒng)，以此降低電氣火災出現(xiàn)的概率和電氣火災出現(xiàn)后對生產(chǎn)和生活造成的消極影響。在設計電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的微控制單元時，主要選擇的是基于ARMCortex-M 內(nèi)核的 32 位微控制器，其內(nèi)部的系統(tǒng)儲存器規(guī)格是 64KB，具有的優(yōu)勢是高速運行內(nèi)存，能夠?qū)崿F(xiàn)快速傳遞數(shù)據(jù)信息的目標，同時還能夠存儲一定的預警信息。該芯片工作的電壓是 2～6V，能夠在 85℃以下進行工作，因此這種芯片對工作環(huán)境的要求較低、功耗小、運算速度快，同時因為其結構簡單所以芯片的穩(wěn)定性較高。設計人員能夠使用這種微控制單元來按照實際生活和工作的需求設置不同的控制模式，進而滿足探測電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)多樣化工作的要求。但是這種微控制單元的應用也有一定的缺點，那就是不能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的長時間保存，因此在使用這種微控制單元進行數(shù)據(jù)收集和傳輸?shù)倪^程中，技術人員能夠在微控制單元周圍設置一定的信息儲存單元，這樣能夠更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)異常監(jiān)控和電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)運行的積極作用。在設置的信息存儲單元中，應該設置定期清理數(shù)據(jù)的工作模式，這樣能有效延長信息存儲單元的使用壽命，通常設置三個月或者半年清理即可。

（2）信號采集電路

信號采集電路主要內(nèi)容有信號采樣回路、預算放大器、基準電源、電壓跟隨器以及信號濾波電路等。不同的電路工作模式和工作目標都是不同的。例如測溫采樣回路電路的主要工作模式就是能夠通過電路設計來對內(nèi)部線路的運行溫度進行測量，通過這種方式來將相關溫度數(shù)據(jù)傳遞給微控制單元，進而提高微控制單元對溫度的控制和預警力度。而電流傳感器主要的工作模式是對出現(xiàn)短路或者是漏電電流的大小進行及時監(jiān)測，將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳遞給信號采集電路，進而將異常數(shù)據(jù)快速傳遞給主控制單元，實現(xiàn)及時的預警目標。具體的工作模式就是通過分壓電阻、開關管和溫度傳感器先形成采樣回路，然后電壓跟隨器落實緩沖級以及隔離級，這樣一方面能夠?qū)崿F(xiàn)高輸入電阻、低輸出電阻的目標，同時能夠讓前后級之間的電路互不影響，同時還能夠降低采集溫度信號的電壓干擾力度，對保證溫度信號采集和傳遞的準確性具有積極影響。在采集數(shù)據(jù)的過程中微控制單元通過控制開關管導通，在溫度傳感器上產(chǎn)生的電壓信號直接進入濾波電路，經(jīng)過降低干擾以及放大之后將信號接入微控制單元進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)對溫度的充分監(jiān)控。信號采集電路的工作原理就是在將信息技術進行收集之后，結合預定的工作模式對數(shù)據(jù)進行篩選，對于異常數(shù)據(jù)使用放大方式來進行傳輸，同時在傳輸?shù)倪^程中要降低其他外界因素對放大信號的干擾，保證微控制單元接收到數(shù)據(jù)信息的準確性和可靠性。這樣能充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的應用優(yōu)勢，同時還能降低數(shù)據(jù)在采集過程中占用的計算空間，提高微控制單元的控制質(zhì)量和效率。除了應用測溫式電氣火災監(jiān)控探測器，在設計系統(tǒng)的過程中，技術人員還能夠使用電弧式電子火災監(jiān)控探測器。使用這種探測器能夠避免電弧能量導致的可燃物火災出現(xiàn)，對于電弧進行全面的監(jiān)控。在使用該探測器的過程中，技術人員能夠?qū)⑦@種探測器配備在配電線路的末端，這樣能有效提高電弧出現(xiàn)的監(jiān)測，從而降低火災事故的出現(xiàn)概率，對電弧的出現(xiàn)進行監(jiān)控。目前來看，我國現(xiàn)有的電弧式電氣火災探測器應用質(zhì)量和水平較低，不能充分滿足多數(shù)建筑物的火災預防要求。因此選擇電弧式電氣火災探測器時能夠引進的檢測方法和探測器，通過這種方式來提高電弧檢測的質(zhì)量，強化輔助監(jiān)控，進而保證電弧式電氣火災監(jiān)控探測器能夠有效運行。

（3）通信接口

經(jīng)過微控制單元處理之后的數(shù)據(jù)信息會通過通信接口傳遞給無線通信設備進行數(shù)據(jù)傳輸，在設計通信接口的過程中應該注意設計無線通信設備和微控制單元之間的連接，注意設計匹配阻抗功能的設計，這樣能夠有效減少和消除數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中出現(xiàn)的信號反射。例如引腳能夠設置為復位引腳，通過這種方式來初始化參數(shù)，保證低電平有效。同時要設置良好的同步串行接口，這樣能夠充分保證無線通信設備和微控制單元之間的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和效率。在對通信接口進行設計的過程中，主要是由片式電阻陣列以及無線通信和控制單元之間的連接部分組成。因此通信接口的應用不僅僅是進行數(shù)據(jù)的傳輸，同時還具有消除外界影響因素對數(shù)據(jù)不良影響的作用。片式電阻陣列的使用能夠有效減少高頻信號反射，同時能夠降低傳輸數(shù)據(jù)的失真，較好地實現(xiàn)微控制單元和無線通信電路之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪繕恕?/p>

（4）無線通信

電路無線通信電路的設計能夠分為發(fā)射電路和接收電路兩種。在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計中，電氣火災探測器和監(jiān)控主系統(tǒng)之間的通信使用基于 LoRa 的無線數(shù)據(jù)傳輸技術。相較于有線通信電路，無線通信電路對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男砸蟾?，因為無線數(shù)據(jù)傳輸過程中受到不良因素影響的程度較大，一旦在數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)消極影響，既有可能會導致值班人員對設備工作狀態(tài)進行誤判，*終增加電氣火災的出現(xiàn)概率，同時對值班人員的工作質(zhì)量也會起到不良影響。在選擇數(shù)據(jù)收發(fā)器時應該重視集成度、低功耗以及多頻段，這樣既能夠?qū)崿F(xiàn)超遠距離的通信目標，同時也能夠降低通信過程中受到的外來干擾，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。其中晶振電路能夠為系統(tǒng)提供時間信號，通過雙重匹配回路的形式來組成收發(fā)電路，進而切實提高無線通信抗干擾能力以及穩(wěn)定可靠性。在發(fā)射電路進行設計的過程中，數(shù)據(jù)要經(jīng)過濾波處理從而實現(xiàn)降低外部高頻信號對數(shù)據(jù)傳輸干擾的目標，降低信噪比。C28 和 L8 形成了串聯(lián)諧振電路，而另外的電阻形成兩組并聯(lián)諧振電路，所以在信息傳遞和傳輸?shù)倪^程中能夠根據(jù)不同的通信頻率來調(diào)整內(nèi)部電子元件的參數(shù)，這樣能夠保證數(shù)據(jù)發(fā)送實現(xiàn)*佳狀態(tài)。在對接收電路進行設計的過程中，應該重視對通信頻率外信號的過濾功能設計，在工作的過程中將輸入端的無線信號轉(zhuǎn)化為聲信號在介質(zhì)表面進行傳輸，而輸出端能夠通過將這種聲信號轉(zhuǎn)換為無線信號進行接收和傳遞。在設計過程中能夠使用 SX1278 發(fā)射芯片，這種發(fā)射芯片的優(yōu)點是集成度高、功耗低、頻段多，既能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離的戶數(shù)傳輸任務，同時抗干擾的能力又比較強，能夠使用多種不同頻段進行數(shù)據(jù)傳輸。此外這種發(fā)射芯片的靈敏度較高，能夠滿足絕大多數(shù)電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)運行和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。在使用這種芯片的過程中，應該重視芯片的配套設備應用，保證芯片的供電穩(wěn)定，從而保證芯片能夠在實際運行的過程中充分發(fā)揮積極作用，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_能力和穩(wěn)定性。

四、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部軟件設計措施

（1）數(shù)據(jù)采集軟件設計

數(shù)據(jù)采集軟件的設計目標就是實現(xiàn)硬件設備對數(shù)據(jù)的采集，現(xiàn)階段能夠應用在數(shù)據(jù)采集軟件設計中的程序語言相對較多，例如 C 語言、Java 語言和爬蟲語言，通常情況下使用 C 語言能夠更好的滿足電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計的相關要求。在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)運行的過程中，數(shù)據(jù)采集軟件能夠影響的設備主要有溫度傳感器、電流傳感器以及電氣火災探測器，通過傳感器來對相關數(shù)據(jù)和信號進行充分的采集，同時數(shù)據(jù)采集軟件應該具有良好的數(shù)據(jù)存儲功能。在通電之后，軟件應該先進行初始化操作，將相關數(shù)據(jù)和參數(shù)調(diào)整到*佳的數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，比如微型控制單元的工作復位以及探測器的工作復位，同時對屏幕進行清屏操作。在初始化完成之后針對各種傳感器發(fā)送啟動命令，在傳感器將相關數(shù)據(jù)進行采集之后和探測器內(nèi)部設定的預警數(shù)值進行比對，如果沒有超過相關閾值，那么重復采集數(shù)據(jù)和比對的工作，如果超過閾值，應該進行報警并且顯示當時的數(shù)值，將相關數(shù)據(jù)進行上傳。在數(shù)據(jù)上傳的過程中，能夠在數(shù)據(jù)上傳時使用數(shù)據(jù)捆綁的形式進行發(fā)送，這樣能顯著減低數(shù)據(jù)的傳輸量，同時對接受和使用數(shù)據(jù)具有十分積極的意義。在整體軟件設計的過程中，應該保證軟件能夠?qū)ΡO(jiān)測到的電流信息準確性。除了能夠從硬件設施角度入手，技術人員還能夠在軟件層面設置數(shù)據(jù)檢測，在對同一時間發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包進行至少三次檢查，通過這種方式能有效的提高軟件工作報警的準確性，對于降低電氣火災檢測系統(tǒng)工作失誤能夠起到積極作用，同時對提高電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用質(zhì)量也能起到重要的意義。

（2）數(shù)據(jù)傳輸軟件設計

數(shù)據(jù)傳輸軟件設計中應該為數(shù)據(jù)傳輸軟件設置喚醒、休眠、正常三種工作模式。其中休眠對應的是數(shù)據(jù)采集軟件開始工作前的模式，喚醒和正常是相關數(shù)據(jù)信息超過預設閾值時的工作模式。通過在軟件中寄存的相關指令來選擇對應的工作模式，數(shù)據(jù)傳輸軟件在工作時應該對定時器以及系統(tǒng)時間等內(nèi)容進行初始化，保證數(shù)據(jù)傳輸軟件能夠和數(shù)據(jù)采集軟件工作步調(diào)一致。在寄存工作參數(shù)中選擇對應的工作模式后進行工作，將數(shù)據(jù)進行無線發(fā)送，在每次發(fā)送成功之后進入休眠期等待下次命令，這樣還能顯著降低功耗。數(shù)據(jù)傳輸軟件的設計目標主要有三點，分別是數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫约皵?shù)據(jù)傳輸之后數(shù)據(jù)的應用。在對數(shù)據(jù)傳輸軟件設計的過程中，除了能夠通過寄存器的設置來保證數(shù)據(jù)傳輸軟件的應用質(zhì)量之外，為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量能夠通過逆變反應在數(shù)據(jù)傳輸軟件兩端設置數(shù)據(jù)加密解密或者是捆綁以及分包的工作模式，這樣一方面能顯著提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院透哔|(zhì)量，另一方面能夠切實提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，對于滿足數(shù)據(jù)傳輸目標能夠起到積極的作用。此外，在數(shù)據(jù)傳輸軟件工作的過程中，可能會存在工作模式和數(shù)據(jù)采集工作模式不相符的問題，因此應該設置良好的軟件自啟動工作模式，在發(fā)現(xiàn)不相符時及時重啟，通過這種方式能有效提高數(shù)據(jù)傳輸軟件和數(shù)據(jù)采集軟件的匹配程度，保證整體電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定高質(zhì)量運行。

（3）監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計

*后就是設計人員應該對監(jiān)控軟件和主系統(tǒng)進行良好的設計，既能夠通過自定義的通信協(xié)議采用 LoRa技來實現(xiàn)收發(fā)數(shù)據(jù)，同時也能夠直接采用 LoRa 技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和傳遞。例如監(jiān)控主機能夠使用模塊化設計來保證報警以及故障信息能夠在監(jiān)視屏幕中進行實時的顯示。在人機交互界面應該采用觸摸屏，這樣能夠提高值班人員和監(jiān)控系統(tǒng)的交互性，實現(xiàn)良好的設置、進入以及退出等功能。此外，設計人員還能夠設置便攜式的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，一旦在系統(tǒng)運行的過程中發(fā)現(xiàn)監(jiān)控的參數(shù)超過閾值時，能夠及時在工作人員的信息終端中進行報警，這樣也能夠發(fā)揮出電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的積極作用。監(jiān)控主系統(tǒng)除了具備報警信息監(jiān)督和傳輸以及報警功能，還應該具備良好的檢驗功能，通過歷史數(shù)據(jù)記錄來對報警閾值進行一定的調(diào)整，保證報警閾值能夠在合理的區(qū)間內(nèi)，這樣也能夠有效的提高系統(tǒng)對電氣火災出現(xiàn)的預見性，從而切實提高電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的工作質(zhì)量和效率。因為大數(shù)據(jù)的技術難以實現(xiàn)在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部設置，因此應該將大數(shù)據(jù)技術設置在主監(jiān)控系統(tǒng)或者值班人員的便攜式管理設備中，通過大數(shù)據(jù)技術來對出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)部位的數(shù)據(jù)進行規(guī)模的數(shù)據(jù)分析和計算，例如在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)某位置出現(xiàn)溫度過熱的情況，經(jīng)過大數(shù)據(jù)計算和分析之后發(fā)現(xiàn)這個位置出現(xiàn)溫度過熱情況次數(shù)較高，說明傳統(tǒng)的電氣線路已經(jīng)不能夠滿足安全使用的要求。然后，大數(shù)據(jù)技術能夠?qū)⒎治鼋Y構及時傳遞給值班管理人員，值班管理人員經(jīng)過對該部位的檢查之后對該部位的電氣線路進行更換，這樣能顯著降低電氣火災現(xiàn)象的出現(xiàn)概率，同時對提高電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用質(zhì)量和效率能夠起到積極的推動作用。

（4）無線通信

電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計注意事項首先應該避免監(jiān)控系統(tǒng)的應用對居民的正常生活造成消極影響。因此技術人員在設計無線通信電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的過程中應該將整體的火災預警報警系統(tǒng)作為獨立的子系統(tǒng)，這樣還能夠?qū)崿F(xiàn)降低無線通信傳輸信號干擾因素的目標。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)所發(fā)出的電子信號只能代表電氣系統(tǒng)中可能存在的隱患，不能夠直接判斷電氣火災的發(fā)生，因此電氣監(jiān)控系統(tǒng)在設計的過程中應該結合電氣火災自動報警系統(tǒng)，這樣既能夠?qū)崿F(xiàn)預警目標，同時能夠幫助值班人員或者是居民正確處理火災情況，提高火災預防工作的質(zhì)量和效率。電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)在報警時需要保證電源的穩(wěn)定，不然可能會因為誤觸導致居民生活受到影響，因此需要保證無線通信以及電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。其次就是在設計無線通信電氣活在監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，應該重視提高保護裝置的合理應用。為了保證無線通信設備能夠在火災情況以及預警情況中發(fā)揮積極的作用，應該對無線通信裝置進行保護，也就是要對無線通信接口、微控制單元以及數(shù)據(jù)傳輸模塊進行充分的保護，在其外部設置絕緣防水防火的材料，這樣無線通信功能即便是遇到情況也能夠正常使用，不僅能夠有效的提高電氣火災的預警質(zhì)量和效率，同時還能夠切實提高無線通信的穩(wěn)定性，對于降低信號傳輸過程中的影響因素也能起到積極作用。*后就是要設置良好的應急處理軟件功能，這種軟件主要就是應用在無線通信設備或者是微控制單元出現(xiàn)故障的情況下，保證軟件以及硬件設備能及時重啟，需要該軟件實現(xiàn)切斷傳感器和相關設備之間的通信連接，以此降低重啟后設備出現(xiàn)異?；蛘呤钦`差的現(xiàn)象。結合以上注意事項能有效的提高電氣火災系統(tǒng)的應用質(zhì)量，對提高建筑物使用體驗以及保證居民健康安全和保證居民正常的生活節(jié)奏能夠起到極為積極的作用。

五、安科瑞電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)

（1）概述

Acre1-6000電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應用。該系統(tǒng)通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

（2）應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生、金融、電信等領域。

（3）系統(tǒng)結構

（4）系統(tǒng)功能

監(jiān)控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警"指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位"按鈕或觸摸屏的“復位"按鍵遠程對探測器實現(xiàn)復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲"按鍵手動消除。

當被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監(jiān)控設備與所接的任一臺探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時，監(jiān)控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障"指示燈亮，并發(fā)出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發(fā)生故障時，監(jiān)控設備也發(fā)出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發(fā)生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

（5）配置方案

六、結語

總而言之，將LoRa無線通信技術應用在電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠顯著提高監(jiān)控系統(tǒng)運行的質(zhì)量和效率，同時具有建設成本低、數(shù)據(jù)傳輸距離遠和能耗較低的優(yōu)點，因此既能夠充分滿足電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)建設運行的要求，同時能夠滿足用戶對生活生產(chǎn)的要求。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)，這種電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的信號傳輸性能可靠，監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)顯示準確，能夠切實應用在實際的生產(chǎn)和生活中，進而對提高我國居民生產(chǎn)和生活質(zhì)量起到積極的促進作用。

參考文獻：

[1]龔超.基于LoRa的電力電纜無線測溫系統(tǒng)設計[D].杭州:杭州電子科技大學,2021.

[2] 汪馨童.基于FreeModbus的文獻館環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].武漢:華中師范大學,2021.

[3] 付東.基于WSN的庫房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].武漢:華中師范大學,2021.

[4] 蔣劍鋒,楊留方,徐天奇,等.單片機與LoRa通信模塊的電氣火災探測器設計[J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用,2021,21(01):84-87.

[5] 劉喜慶.基于泛在網(wǎng)絡的智能消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設計與開發(fā)[D].南京郵電大學,2019.

[6]韓倩倩.基于LoRa技術的無線火災報警系統(tǒng)研究[D].北京:北京建筑大學,2020.

[7]余兵.LoRa無線通信技術的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)分析

[8]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.5版