一个基于LoRa的多节点系统用于实验室安全监测和智能预警:朝着多源传感和异质网络
Haiting Qin1, Chuanshuang Jin2, Ta Zhou3
1School of Electrical and Information Engineering, Suzhou Institute of Technology, Jiangsu University of Science and Technology, Zhangjiagang 215600, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 13, 2025
概括
本研究介绍了一种先进的实验室安全系统,使用多源传感和云端协作进行早期危险检测. 该系统增强了火灾警告和响应时间,改善了整个实验室安全管理.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 计算机科学 计算机科学
- 安全科学安全科学 安全科学
背景情况:
- 实验室面临着有毒气体泄漏和火灾等危险的重大风险.
- 现有的监测系统往往不足,缺乏及时警告和全面的危险感知.
- 这导致反应延迟,并可能导致事件升级.
研究的目的:
- 开发和评估一个多节点实验室安全监测和预警系统.
- 整合多源传感,异质通信和云端协作,以提高安全性.
- 改善危险感知,响应时间和整体实验室安全管理.
主要方法:
- 实现基于LoRa的恒星拓网络,用于分布式传感和执行节点.
- 整合了用于人脸识别 (访问控制) 的树派和用于火焰检测 (火灾识别) 的OpenMV.
- 开发云端应用程序协作架构,用于实时数据可视化,远程控制和自适应值配置.
主要成果:
- 面部识别模块实现了95.2%的准确性.
- 火焰检测算法优化了精度,回忆和F1得分的平衡.
- 洛拉网络展示了高达0.8公里的稳定通信,系统启动延迟从0.3秒到5.5秒.
结论:
- 拟议的系统显著提高了早期火灾预警和多源环境监测.
- 它提供了快速的危险反应,在现代实验室安全中展示了强大的适用性和可扩展性.
- 综合方法创造了一个闭环的安全管理周期,从感知到执行.
