新型山洪灾害入户预警系统工作原理

　　整套系统采用 LORA 无线自组网为主、物联网卡为辅的双通信传输架构，硬件分为调度侧呼叫器、农户侧应答器两大单元，可在断路、断电、断网的 “三断” 工况下完成预警下发与回执交互，设备统一工作温度区间为 - 20℃~50℃。

　　一、硬件架构基础工作逻辑

　　系统采用双端分离式硬件架构，呼叫器为村级调度主控设备，机身集成屏幕交互模块、六组功能按键、语音麦克风、LORA 射频模块、备用锂电池;背部搭载天线接口与 Type-C 充电接口，天线负责放大无线射频信号，充电接口完成外接供电与内置电池补能。无外接电源时，长按开关机键 3 秒即可依靠内置电池独立运行，保障断电场景下调度功能正常启用。

　　应答器分为万年历款、山水画挂钟款两类入户终端，均内置射频接收模块、声光提示模块、应答回执按键。万年历款依靠外接电源为主、内置电池备用，搭载数码显示、四级预警指示灯与语音喇叭;山水画款遵循 GB/T6046-2016 指针式石英钟标准，碳性电池独立供给时钟机芯，机身配套 LORA 天线、电源开关、供电接口，兼顾计时与预警接收功能。两类应答器常态下仅绿色平安指示灯常亮，待机功耗极低，满足长期居家值守需求。

　　二、LORA 自组网通信传输原理

　　LORA 无线射频模块是系统核心通信载体，无需依托公共宽带、移动基站，区域内所有呼叫器与入户应答器自主组建局域无线网络，实现本地化信号互通。调度人员操作呼叫器下发预警、语音喊话指令后，设备将分级预警信号、语音音频编译为射频数据包，通过 LORA 天线向外广播发送。

　　辖区内所有应答器射频模块持续监听信道，匹配对应组网频段的数据包后完成信号解析;物联网卡作为备用通信链路，在 LORA 组网信号受阻时自动切换，用于后台同步设备在线状态、用户管理数据，两条链路互为备份，规避断网、断路造成的信号中断。

　　三、分级预警声光触发工作流程

　　呼叫器下发指令包含四级预警等级编码，万年历应答器对应出入平安、注意安全、准备转移、立即转移，山水画应答器对应平安、注意、警戒、危险。应答器解析数据包内预警编码后，自动驱动对应等级指示灯持续闪烁，同步启动喇叭播报配套语音预警内容。

　　设备内部电路设置独立分级识别逻辑，不同预警编码不会出现灯光、语音错配;仅收到调度指令时触发声光告警，无预警信号时维持低功耗待机，仅保留平安指示灯常亮，避免长期高功耗运行损耗电池。

　　四、用户应答回执闭环原理

　　农户接收预警声光提示后，按压机身应答确认按键，设备立即生成回执数据包，通过 LORA 组网反向回传至村级呼叫器。呼叫器接收回执信号后，在屏幕状态查看界面同步更新对应农户的已确认状态，调度人员可实时查看辖区群众是否接收预警、完成确认。

　　按键通过排线连接主控电路，按压动作直接触发信号编码，无中间延迟;若按键排线松动、喇叭硬件损毁，回执与语音播报功能失效，此类硬件故障无法现场修复，需返厂更换配件恢复双向交互闭环。

　　五、设备供电与环境适配工作机制

　　全系列设备采用双供电设计，外接电源为日常主供电，内置锂电池、碳性电池作为断电备用电源。呼叫器内置锂电池可脱离市电独立工作，山水画挂钟时钟机芯单独配备碳性电池，预警模块与时钟机芯供电回路相互独立，一方断电不影响另一部分基础功能。

　　高温、强磁、高凝露环境会干扰电路运行，磁场干扰会造成屏幕、数码管卡死，断开外接电源更换场地重启后，电路信号传输、预警识别逻辑可恢复正常;电池受重压、高温会出现性能失控，破坏整机供电稳定性，进而中断预警收发流程。