一种基于lorawan定位的安防管理系统

技术领域

本发明涉及安防设备技术领域，具体涉及一种基于lorawan定位的安防管理系统。

背景技术

现有学生校园定位系统，多用于中小学生进出校门时的考勤，主要基于全球定位系统GPS、射频识别、蜂窝、WiFi无线数据传输技术，将控制及通信等模块内嵌在学生的校园IC卡或胸卡中，让学生家长、学校了解学生动态，主要以保障学生安全为目的。然而，现有校园学生定位系统，主要依靠蜂窝无线数据传输，功耗和辐射较大，需要经常更换电池；采用WiFi或Zigbee，数据传输距离短，监控范围有限；其次，中小学生进出校园携带IC卡或胸卡，容易遗忘，且卡片容易弯折、磨损，携带不便，学生定位、安全监控的效果不太理想。因此，基于LoRa的通信传输，监控范围更广的安防系统应运而生，通过佩戴手环的方式，方便实现安全监控。

但是，信息接收的终端，即LoRa网关，仅安装于网关匣子内，目前的网关匣子安装时，容易受到匣子侧壁的干扰，安装不方便，另外目前的网关匣子大多不具备减震和保护机构，导致设备容易在外力碰撞下，发生故障损坏，同时现有技术的安装操作较为复杂，使用者需要花费较多时间进行设备的拆换，且现有技术多是通过被动散热，导致设备的散热效果不佳，设备内部容易积攒热量进而损坏内部电子元件，同时现有技术大多为一体式防尘网，当防尘网损坏时，使用者难以更换，进而容易导致设备内部进入灰尘，影响电子元件的使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于lorawan定位的安防管理系统，其中，终端LoRa网关便于拆装，且能够有效的避免外力影响受到的损坏，便于散热维护。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于lorawan定位的安防管理系统，包括LoRa网关，所述LoRa网关基于lorawan网络可连接周围的多个LoRa定位手环，所述LoRa网关包括设于网关结构的网关盒内的LORa通信模块、逻辑控制模块、网络通信模块、供电模块，所述网关盒包括U型底盒，所述U型底盒的顶端设有可拆卸的顶盖板，所述顶盖板的前后两侧均设有密封侧板，所述密封侧板上设有可拆卸的通气网组件，所述U型底盒的一侧的侧板与底板之间为铰接，所述LORa通信模块通过连接快捷组件固定于U型底盒的底板上。

进一步的，所述LoRa定位手环包括LORa通信模块、GPS模块、电源模块、RFID模块，LoRa网关通过其内的LORa通信模块接收LoRa定位手环中LORa通信模块的定位信息并通过lorawan协议服务器将数据传输至云端服务器，并通过显示终端显示。

进一步的，RFID模块用于绑定学生的身份信息。

进一步的，所述密封侧板的底端设有密封底板，所述密封底板的内侧面设有密封垫。

进一步的，所述U型底盒的侧板的上端顶角处设有连接卡槽，所述顶盖板的下表面设有与连接卡槽对应配合的连接插块，所述连接插块通过螺栓与连接卡槽连接。

进一步的，所述通气网组件包括环形框，所述环形框内设有金属网，所述环形框与密封侧板相对的一侧设有环形柱，所述密封侧板上设有散热孔，所述环形柱与散热孔之间通过螺纹配合连接，所述环形框对外的侧面上设有对称的两个作用柱。

进一步的，所述连接快捷组件包括设于U型底盒的底板上的定位螺柱，所述定位螺柱上通过螺纹套放有压环。

进一步的，所述U型底盒的底板上靠近铰接的侧板的一侧设有三角限位板。

进一步的，所述网关盒设于防护箱内，所述防护箱内底端设有用于放置网关盒的弹簧底座，所述防护箱内顶端设有用于向下压紧网关盒的弹簧销组件，所述防护箱的正面设有铰接的门板，所述门板上设有锁止销组件；所述防护箱的一侧设有散热扇，所述防护箱上与散热扇相对的一侧设有通风窗。

进一步的，所述锁止销组件包括转轴，所述转轴的两端套放有连接环，所述连接环固定于门板的侧面，所述转轴相对于连接环可旋转，所述转轴的中间处设有与转轴垂直的锁止螺纹销，所述锁止螺纹销通过螺纹方式套放有锁止环，所述防护箱上设有与锁止销组件配合的C型耳。

进一步的，所述弹簧底座包括座板，所述座板的底端设有弹簧柱组件，所述座板的上表面设有限位导轨，所述网关盒的底端设有与限位导轨配合的卡轨。

进一步的，所述限位导轨远离门板 的一端设有侧限位板，所述门板的内侧面设有压柱，所述压柱的自由端的端头为橡胶垫。

进一步的，所述弹簧柱组件包括设于防护箱内底板上的销轴套，所述销轴套内设有第一弹簧柱，所述销轴套内底端设有限位第一弹簧柱的销柱，所述座板的下表面设有对应插入到销轴套内的上支柱，所述上支柱的底端设有压板。

进一步的，所述座板的下表面中间处设有L型定板，所述防护箱内底板上铰接有L型挂板，所述L型挂板翻折后可与L型定板挂扣连接。

进一步的，所述防护箱的上表面设有L型支板，所述L型支板的一侧设有侧限位板，所述弹簧销组件包括压紧销轴，所述压紧销轴穿过L型支板的横板以及防护箱的顶板伸入到防护箱内，所述压紧销轴上设有处于L型支板的横板与防护箱的顶板之间的限位挡板，所述压紧销轴上套放有处于限位挡板与L型支板的横板之间的第二弹簧柱，所述压紧销轴的顶端通过轴承连接有L型旋转轴。

进一步的，所述压紧销轴的底端设有横架，所述横架的下表面设有间隔的多个连接柱，所述连接柱的底端设有上压块。

进一步的，所述防护箱内的上表面设有导向套，所述压紧销轴穿过导向套。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、本发明中，通过连接快捷组件将LORa通信模块固定于网关盒内，拆装方便，另外网关盒通过U型底盒与顶盖板组装的方式构成，且U型底盒的一侧板为铰接，在进行电元件的安装时，将铰接的一侧板放平，便于实现将电元件安装于网关盒内，更利于使用。

2、本发明中，网关盒通过通气网组件实现散热通风，通气网组件便于从网关盒上拆卸且便于安装，便于后期使用时进行清理维护和更换。

3、本发明中，通过防护箱内弹簧底座和弹簧销组件的作用夹持固定网关盒，能够对外力进行吸收转换，有效的降低外力对网关盒的作用，进而避免了设备内部电子元件的损坏，更加有利于使用。

4、本发明中，将网关盒从防护箱内取出时，弹簧底座下方的L型定板和L型挂板的作用实现定位弹簧底座中的座板，避免座板由于第一弹簧柱的回复力作用向上推动网关盒子，网关盒取出更加方便且稳定。

5、本发明中，将网关盒从防护箱内取出时，弹簧销组件中通过向上拉动压紧销轴，使得L型旋转轴上移，随后旋转L型旋转轴，使得L型旋转轴挂于侧限位板上，实现弹簧销组件的定位，使得网关盒取出更加方便且稳定。

附图说明

图1为本发明中网关结构的示意图；

图2为图1中区域A的局部放大图；

图3为本发明中网关系统的侧视图之一；

图4为图3中区域B的局部放大图；

图5为本发明中网关系统的侧视图之二；

图6为本发明中弹簧销组件的结构示意图之一；

图7为本发明中弹簧销组件的结构示意图之二；

图8为本发明中网关盒的结构示意图；

图9为本发明中网关盒的爆炸图；

图10 为图9中D的局部放大图；

图11为图9中E的局部放大图；

图12为本发明中基于lorawan定位的安防管理系统的框图；

图13为本发明中LORa网关的框图；

图14为本发明中LoRa定位手环的框图。

1、防护箱；11、散热扇；12、门板；121、压柱；13、L型支板；14、侧限位板；15、C型耳；16、导向套；

2、弹簧底座；20、座板；21、弹簧柱组件；211、上支柱；212、压板；213、第一弹簧柱；214、销轴套；215、销柱；22、限位导轨；23、L型定板；24、L型挂板；25、侧限位板；

3、弹簧销组件；31、L型旋转轴；32、轴承；33、第二弹簧柱；34、限位挡板；35、压紧销轴；36、上压块；37、横架；38、连接柱；

4、锁止销组件；41、转轴；42、锁止环；43、锁止螺纹销；44、连接环；

5、网关盒；51、顶盖板；511、连接插块；52、U型底盒；521、卡轨； 523、定位螺柱；524、压环；525、LORa通信模块；526、三角限位板；527、连接卡槽；53、密封侧板；531、密封底板；532、散热孔；54、通气网组件，541、环形柱，542、作用柱；543、环形框；544、金属网。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-14，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图8-14所示：

一种基于lorawan定位的安防管理系统，包括LoRa网关，所述LoRa网关基于lorawan网络可连接周围的多个LoRa定位手环，所述LoRa网关包括设于网关结构的网关盒5内的LORa通信模块、逻辑控制模块、网络通信模块、供电模块，所述网关盒5包括U型底盒52，所述U型底盒52的顶端设有可拆卸的顶盖板51，所述顶盖板51的前后两侧均设有密封侧板53，所述密封侧板53上设有可拆卸的通气网组件54，所述U型底盒52的一侧的侧板与底板之间为铰接，所述LORa通信模块通过连接快捷组件固定于U型底盒52的底板上。所述密封侧板53的底端设有密封底板531，所述密封底板的内侧面设有密封垫。其中，所述U型底盒52的底板上靠近铰接的侧板的一侧设有三角限位板526。

其中，其中，所述U型底盒52的侧板的上端顶角处设有连接卡槽527，所述顶盖板51的下表面设有与连接卡槽527对应配合的连接插块511，所述连接插块511通过螺栓与连接卡槽527连接。

其中，所述LoRa定位手环包括LORa通信模块、GPS模块、电源模块、RFID模块，LoRa网关通过其内的LORa通信模块接收LoRa定位手环中LORa通信模块的定位信息并通过lorawan协议服务器将数据传输至云端服务器，并通过显示终端显示。

其中，RFID模块用于绑定学生的身份信息。

其中，通过LoRa网关基于lorawan网络可连接周围的多个LoRa定位手环，实现校园安防管理的技术为目前成熟公开的技术，如专利名称为“一种基于LoRa手环的学生校园定位系统”，专利号为CN2017213528344，详细公开了相关的技术方案，在此处不在赘述。

其中，网关盒5通过U型底盒52与顶盖板51组装的方式构成，且U型底盒52的一侧板为铰接，在进行电元件的安装时，将铰接的一侧板放平，便于实现将电元件安装于网关盒内，更利于使用。

根据本发明的一个实施例，如图9、10所示，

其中，所述通气网组件54包括环形框543，所述环形框543内设有金属网544，所述环形框543与密封侧板53相对的一侧设有环形柱541，所述密封侧板53上设有散热孔532，所述环形柱541与散热孔532之间通过螺纹配合连接，所述环形框543对外的侧面上设有对称的两个作用柱542。

网关盒5通过通气网组件54实现散热通风，通气网组件54便于从网关盒5上拆卸且便于安装，便于后期使用时进行清理维护和更换。

根据本发明的另一个实施例，如图11所示，

其中，所述连接快捷组件包括设于U型底盒52的底板上的定位螺柱523，所述定位螺柱523上通过螺纹套放有压环524。

通过分布于LORa通信模块四角处的定位螺柱523实现LORa通信模块安装的初步定位，随后下旋转压环524，使得压环524向下压紧LORa通信模块的四角处即可，安装快捷方便。

在本发明的一个实施例中，如图1-7所示，

其中，所述网关盒5设于防护箱1内，所述防护箱1内底端设有用于放置网关盒5的弹簧底座2，所述防护箱1内顶端设有用于向下压紧网关盒5的弹簧销组件3，所述防护箱1的正面设有铰接的门板12，所述门板12上设有锁止销组件4；所述防护箱1的一侧设有散热扇11，所述防护箱1上与散热扇11相对的一侧设有通风窗。

其中，所述锁止销组件4包括转轴41，所述转轴41的两端套放有连接环44，所述连接环44固定于门板12的侧面，所述转轴41相对于连接环44可旋转，所述转轴41的中间处设有与转轴41垂直的锁止螺纹销43，所述锁止螺纹销43通过螺纹方式套放有锁止环42，所述防护箱1上设有与锁止销组件4配合的C型耳15。

通过防护箱1内弹簧底座2和弹簧销组件3的作用夹持固定网关盒5，能够对外力进行吸收转换，有效的降低外力对网关盒5的作用，进而避免了设备内部电子元件的损坏，更加有利于使用。

在本发明的另一个实施例中，如图3、4所示，

其中，所述弹簧底座2包括座板20，所述座板20的底端设有弹簧柱组件21，所述座板20的上表面设有限位导轨22，所述网关盒5的底端设有与限位导轨22配合的卡轨521。

其中，所述限位导轨22远离门板12 的一端设有侧限位板25，所述门板12的内侧面设有压柱121，所述压柱121的自由端的端头为橡胶垫。

其中，所述弹簧柱组件21包括设于防护箱1内底板上的销轴套214，所述销轴套214内设有第一弹簧柱213，所述销轴套214内底端设有限位第一弹簧柱213的销柱215，所述座板20的下表面设有对应插入到销轴套214内的上支柱211，所述上支柱211的底端设有压板212。

弹簧底座2在受到弹簧销组件3的下压作用时，第一弹簧柱531的回复力作用向上，实现夹持网关盒5。

在本发明的另一个实施例中，如图3、5所示，

其中，所述座板20的下表面中间处设有L型定板23，所述防护箱1内底板上铰接有L型挂板24，所述L型挂板24翻折后可与L型定板23挂扣连接。

将网关盒5从防护箱1内取出时，弹簧底座2下方的L型定板23和L型挂板24的作用实现定位弹簧底座2中的座板20，避免座板20由于第一弹簧柱213的回复力作用向上推动网关盒5，网关盒5取出更加方便且稳定。

在本发明的另一个实施例中，如图5-7所示，

其中，所述防护箱1的上表面设有L型支板13，所述L型支板13的一侧设有侧限位板14，所述弹簧销组件3包括压紧销轴35，所述压紧销轴35穿过L型支板13的横板以及防护箱1的顶板伸入到防护箱1内，所述压紧销轴35上设有处于L型支板13的横板与防护箱1的顶板之间的限位挡板34，所述压紧销轴35上套放有处于限位挡板34与L型支板13的横板之间的第二弹簧柱33，所述压紧销轴35的顶端通过轴承32连接有L型旋转轴31。

其中，所述压紧销轴35的底端设有横架37，所述横架37的下表面设有间隔的多个连接柱38，所述连接柱38的底端设有上压块36。

其中，所述防护箱1内的上表面设有导向套16，所述压紧销轴35穿过导向套16。

将网关盒5从防护箱1内取出时，弹簧销组件3中通过向上拉动压紧销轴35，使得L型旋转轴31上移，随后旋转L型旋转轴31，使得L型旋转轴31挂于侧限位板14上，实现弹簧销组件3的定位，使得网关盒5取出更加方便且稳定。

本发明的工作方法：需要将安装网关盒5内的电元件时，将U型底盒52的铰接的一侧板放平，实现U型底盒52的一侧对外开口，避免四周均有东西，对电元件的安装起到干扰，便于实现将电元件安装于网关盒内，更利于使用，固定LORa通信模块时，定位螺柱523实现LORa通信模块安装的初步定位，随后下旋转压环524，使得压环524向下压紧LORa通信模块的四角处即可，安装快捷方便，网关盒5内的电元件安装完结后，将U型底盒52的铰接的一侧板翻起，使得铰接的侧板的内侧抵在三角限位板526的侧面，随后固定安装顶盖板51，使得连接插块511对应插入到连接卡槽527内，并通过螺栓紧固连接。

随后将网关盒5放置于防护箱1内，具体放置时，先将L型挂板24与L型定板23挂扣连接，作用于L型旋转轴31向上拉动压紧销轴35，使得L型旋转轴31挂于侧限位板14上，然后通过限位导轨22与卡轨521的配合，实现将网关盒5放置于座板20上，随后向上拉动压紧销轴35一下，使得L型旋转轴31脱离侧限位板14，然后缓缓松开L型旋转轴31，使得压紧销轴35在第二弹簧柱33作用下向下压紧网关盒5，随后将L型挂板24与L型定板23分离即可，关闭门板12，通过锁止销组件4配合的C型耳15实现门板12锁止，具体锁紧时，使得锁止螺纹销43卡进C型耳15的槽口内，随后旋紧锁止环42即可，门板12锁止时，门板12内侧表面的压柱121压在网关盒5的正面上，网关盒5的 背面由侧限位板25限位。

通过防护箱1内弹簧底座2和弹簧销组件3的作用夹持固定网关盒5，能够对外力进行吸收转换，有效的降低外力对网关盒5的作用，进而避免了设备内部电子元件的损坏，更加有利于使用，另外，网关盒5取出的过程中，稳定、方便。

通过防护箱1上的散热扇11与通风窗，实现空气对流，并通过网关盒5上的通气网组件54实现网关盒5内部散热通风，通气网组件54需要拆卸下来时，通过作用于环形框543对外的侧面上的对称的两个作用柱542，通过旋拧的方式，旋下即可，操作方便。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。