基于物联网技术的智能安全监测系统研究

孟庆志 刘 庚

（济南祥控自动化设备有限公司，山东 济南250101）

隧道施工现场、社区配电房、城市地下管廊等作业现场，容易产生积聚有毒有害气体，如甲烷、一氧化碳、硫化氢、六氟化硫等气体，而且由于通风不畅，致使氧气含量减少、二氧化碳浓度升高、温湿度失衡等，严重危及现场施工作业人员安全[1-3]。因此，很有必要在现场安装布置安全监测系统，以实现实时监测预警及联动保护。物联网新技术的发展与应用，为传统有线安装的安全监测系统提供了更多的技术创新选择[4-5]。

LoRa 是低功耗广域网通信技术中的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。LoRa 技术具有远距离、低功耗、多节点、低成本等特性，改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。

窄带物联网（NB-IoT）技术是一种聚焦于低功耗广覆盖物联网市场的新兴技术，具有广覆盖、低成本、低功耗、支持海量连接等特点，并且在地下封闭区域具有很好的穿透能力[6]。

本文运用LoRa 和NB-IoT 物联网传输技术，研究设计一种智能安全监测系统，以实现灵活移动布置传感器及数据采集终端、可靠无线传输数据、实时监测报警及联动等安全监测功能。

1 系统架构

智能安全监测系统主要包括传感器组、LoRa 数据采集终端、现场监控主机和云平台服务器。系统架构如图1 所示。

传感器组用于采集现场区域内的气体浓度、粉尘浓度、温湿度等环境数据，并通过现场总线连接至LoRa 采集终端。……