CN102004457A - 一种基于gsm网络的配电房无人值守终端机 - Google Patents

Abstract

一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，它包括：MCU控制单元、用于检测是否有生物非正常进入配电房的红外感应探头、检测配电房门是否开启的门磁、工作人员持卡进入时用于刷卡的门禁读卡器、可控电磁门锁、温湿度测量模块、配电房内各设备运行状态检测模块、GSM通信模块、排风扇及空调控制模块、用于声音警报的蜂鸣器、用于指示终端机及配电房状态的LED灯。本装置是以MCU控制单元和GSM通信模块为核心器件，借助成熟可靠的GSM短消息通信以及一系列检测和控制模块实现配电房的无人值守，且终端机有日常事务记录功能。本发明既可节约配电房的日常管理维护成本又可提高管理水平和效率。

Description

一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机 

技术领域

本发明涉及一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机。 

背景技术

随着现代科学技术的不断发展，各领域提高管理效率、降低管理成本的要求越来越高，尤其像配电房这样网点多、分布散、日常维护繁琐的单位。目前对配电房的维护大多是通过人工巡查的方式，这存在两大问题：一是成本较高，要花费大量的人力和时间；二是效率较低，如果某配电房发生被偷抢、设备故障等意外，无法及时发现处理。 

目前市场上也有很多防盗设备，但都存在一些问题，不适合应用在配电房的无人值守方面。问题主要表现在以下三个方面。 

(一)出现警情时，无法及时通知到相关人员，一般都只发出声音警报进行威吓。 

(二)功能较单一，不够智能，无法完成诸如环境监测、设备监测、门禁等任务。 

(三)无记忆功能，无法将一些日常事务保存下来。 

本发明的目的就是解决以上问题，提供一种基于成熟的GSM网络的配电房无人值守终端机。本发明以MCU控制单元和GSM模块为核心，配合使用一系列安防设备、环境监测模块以及自动控制系统，通过GSM短消息与相关人员通信，保存日常事务信息，实现配电房的无人值守。 

发明内容

本发明提出的一种基于成熟的GSM网络的配电房无人值守终端机，技术方案中的硬件结构如图1所示。 

具体包括负责接收并处理各模块信息的MCU控制单元、用于收发短消息的GSM模块、用于防偷盗破坏的安防设备(红外探头、门禁读卡器、门磁、电磁门锁)、用于维护配电房正常运转的环境监测模块(设备状态检测、温湿度检测)和自动控制系统(控制排风扇及空调)、用于发出声音警报的蜂鸣器以及指示终端机和配电房当前状态的LED指示灯。 

当通过红外探头检测到有生物异常进入配电房，或者通过门磁检测到配电房房门异常打开时，终端机向相关工作人员发送警报短消息，并且蜂鸣器发出警报声。 

门禁读卡器保证只有持有有效卡的工作人员才能进入配电房。刷卡后刷卡机将卡号发送至终端机，终端机再确认卡号是否有效，若有效则打开电磁门锁。终端机将记录所有的工作人员进出记录。 

当通过环境监测模块检测到配电房内设备异常，或者环境温湿度异常，终端机也将发送警报短消息，并且通过自动控制系统控制空调及排风扇以调节配电房内温湿度。

MCU控制单元向GSM模块发送AT命令完成短消息的发送、读取。 

工作人员可向终端机发送设置短消息，设置有效门禁卡号及允许与终端机通信的手机号码。工作人员可向终端机发送查询短消息，查询内容包括设备运行状态、当前温湿度等。终端机收到短消息后解析内容，做出相应操作后回复。 

多个LED指示灯可使现场的工作人直观的看到配电房当前状态。作用分别是：指示供电是否正常、指示GSM网络状态、指示配电房设备有误故障、指示当前室内温度是否超标、指示湿度是否超标。 

附图说明

图1本发明硬件结构图 

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，它包含负责接收并处理各模块信息的MCU控制单元、用于收发短消息的GSM模块、用于防偷盗破坏的安防设备(红外探头、门禁读卡器、门磁、电磁门锁)、用于维护配电房正常运转的环境监测模块(设备状态检测、温湿度检测)和自动控制系统(排风扇及空调)、用于发出警报声响的蜂鸣器以及指示终端机和配电房当前状态的LED指示灯。 

(一)红外探头 

红外探头核心是利用热释电传感器感知人体及其他很多动物发出的红外线，从而可以检测到一定范围内是否有生物存在。这样一旦有不法分子侵入配电房，或者老鼠等危害设备正常运转的动物进入配电房，红外探头都可以检测到。为了使用方便，采用无线红外探头，内置包含SC2262芯片的无线发射模块，与包含SC2272芯片的无线接收模块形成收发对这样MCU就可以接收到红外探头的检测结果。 

(二)门禁读卡器 

本发明中采用是只读ID卡的门禁读卡器，通过UART接口与MCU通信。ID卡刷卡后，读卡器会将读取的ID号通过UART发送至MCU，然后MCU将此卡号与已登记的所有有效卡号进行比对以判断其有效性。所有有效ID卡号都存储在MCU的内部EEPROM中。 

(三)门磁 

门磁安装在配电房房门的开合处，门打开或关闭时门磁会输出不同的信号，将门磁信号接在MCU带有外部中断(EXTI)功能的IO口上，使得门一被打开，MCU就会接收到中断。MCU接收到中断后立即判断，如果不是工作人员正常刷卡进入，那么终端机都会发出警报短消息。 

(四)电磁门锁 

电磁门锁是可控的，MCU通过继电器可控制其打开或关闭。有效ID卡刷卡后，MCU就会控制电磁门锁开启。若在之后30秒内门未被打开(即无人进入)，则认为工作人员已离开， 将电磁门锁关闭。 

(五)设备状态检测 

配电房内的设备状态可通过传感器转变为一系列开关量，一旦其中某路信号导通闭合，那么说明某设备运行出现了故障。 

由于开关量信号较多，并行接入MCU是不现实的，因此采用多个并转串芯片74LS165串接将开关量信号串行接入MCU的SPI接口。一旦检测到某一路信号为0(即开关量闭合)，则说明对应的设备出现故障。

(六)温湿度检测及自动控制系统 

MCU通过查询温湿度模块可实时监测配电房内温湿度，MCU分别记录了温湿度的上下限，一旦检测到温湿度超出设定范围，则MCU会通过自动控制系统控制空调和排风扇开启以调节温湿度，一旦温湿度重新回到设定范围，则关闭。 

(七)蜂鸣器与指示灯 

当检测到有生物侵入配电房或者配电房门被异常打开，在发送警报短信的同时打开蜂鸣器发出警报声，起到威吓作用。 

终端机上指示灯用来指示状态，具体是：电源灯、GSM网络灯、设备故障、温度异常、湿度异常。 

(八)GSM短消息通信格式 

工作人员与终端机之间通过GSM短消息通信，具体信息种类见下表1。 

表1通信短消息类型 

类型	发送方	作用
			警报信息	终端机	报告某配电房有生物进入或门异常开启
警报信息	终端机	报告某配电房发生设备故障
			查询	工作人员	查询某配电房状态
回复查询	终端机	回复配电房当前状态
			设置ID卡号	工作人员	增减授权的门禁ID卡号
设置手机号	工作人员	增减工作人员通信手机号码

Claims (7)

1.一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，其特征在于：它包含负责接收并处理各模块信息的MCU控制单元、用于收发短消息的GSM模块、用于防偷盗破坏的安防设备、用于维护配电房正常运转的环境监测模块和自动控制系统、用于声音警报的蜂鸣器以及指示终端机和配电房当前状态的LED指示灯。

2.根据权利要求1所述的一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，其特征在于：所述的安防设备，具体是ID卡刷卡门禁、红外感应探头、门磁以及可控电磁门锁。若有生物异常进入配电房或者门被异常打开，则终端机发出声音警报并向相关工作人员发送警报短消息。

3.根据权利要求1和2所述的一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，其特征在于：工作人员需在门禁处刷卡后，方可进入配电房。刷卡后，终端机若确认卡有效，则打开电磁门锁，此时工作人员才能打开配电房门进入。

4.根据权利要求1所述的一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，其特征在于：所述的环境监测模块，具体是配电房内设备运行状态检测模块和温湿度检测模块。若设备运行异常或者温湿度长时间超标，则终端机向相关工作人员发出警报短消息。

5.根据权利要求1和4所述的一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，其特征在于：所述的自动控制系统，具体是控制配电房内空调及排风扇等设备。若检测到配电房内温湿度超过设定范围，则终端机将打开或关闭空调和排风扇以调节室内温湿度。

6.根据权利要求1、2和4所述的一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，其特征在于：MCU与终端机通过GSM短消息与工作人员通信。具体通信内容包括：当配电房内出现异常，则向相关人员发送警报短消息；工作人员可向终端机发送短消息查询配电房当前状态(终端机通过短信回复)；工作人员可向终端机发送短消息设置允许与终端机通信的手机号码；工作人员可向终端机发送短消息设置允许通过门禁的卡号。

7.根据权利要求1、2和3所述的一种基于GSM网络的配电房无人值守终端机，其特征在于：终端机可以识别在门禁处刷的卡是否有效，并且将刷卡记录(包括时间、卡号)保存在终端机内。

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