CN103234255B - 带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器及其控制方法，包括机柜空调器本体和空调控制系统，空调控制系统包括控制器、身份验证装置、定位装置、监控装置、自毁装置、通讯装置和人机交互装置，身份验证装置、定位装置、监控装置、自毁装置、通讯装置和人机交互装置分别与控制器电连接，定位装置包括GPS定位模块，监控装置包括摄像模块、红外探测模块、传感器模块和报警模块，自毁装置包括自毁控制模块、扫频监控模块和电池模块。本发明整合GPS定位、自毁、移动通信等技术，结构紧凑简单、精度高，使用效果良好，有效的解决当前机柜空调器无法进行全程监控报警以及机柜空调器被盗或被商业竞争对手买去时易被模仿的问题。

Description

带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其是指一种带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器。

背景技术

目前的机柜空调器大多只有调节机柜内空气环境温度或环境质量的功能，少有具备安全防护、对意外情况进行报警的功能。而具备监控报警功能的空调通常采用RS485通信监控模块端口或RJ45网络通讯接口进行传输，对多台机器的运行状况同时进行监控，或利用串口和电脑进行连接，用户通过监控中心来看空调的运行状态。另外，因此，现有机柜空调器无法实行全程定位跟踪，不能对机柜空调器进行有效保护。

公告日为2009年2月4日、公告号为CN201191045Y的专利文件提出了一种具有监控防盗功能的机柜空调器，包括安装于空调机身上的面板、设于面板上的空调控制按键区及用于处理空调控制按键区输入信号的中央处理器，该机柜空调器还包括向手机发送报警信号的GPRS模块，及与中央处理器连接并对外界进行感应、鉴别的红外探测器。该实用新型虽然可以在出现非法入侵行为时将警报信息发送到用户手机并立即告警，但是无法让用户实时探知空调的具体工作状态，且不具备定位功能，发生非法入侵行为时亦只能告警而无法做出进一步的措施。

发明内容

为了解决现有机柜空调器无法进行监控、定位跟踪和保护的问题，本发明提出了一种带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，整合了GPS定位、自毁、移动通信等技术，结构紧凑简单、精度高，并且使用效果良好，有效的解决当前机柜空调器无法进行全程监控报警以及机柜空调器被盗或被商业竞争对手买去时易被模仿的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，包括机柜空调器本体和空调控制系统，所述的空调控制系统包括控制器、身份验证装置、定位装置、监控装置、自毁装置、通讯装置和人机交互装置，所述的身份验证装置、定位装置、监控装置、自毁装置、通讯装置和人机交互装置分别与控制器电连接，所述的定位装置包括GPS定位模块，所述的监控装置包括摄像模块、红外探测模块、传感器模块和报警模块，所述的通讯装置包括有线通信模块和移动通信模块，所述的移动通信模块与监控中心通过无线网络连接，所述的自毁装置包括自毁控制模块、扫频监控模块和电池模块。

作为优选，所述的身份验证装置包括射频接收器和报警指示灯。射频接收器在得到合法射频卡的射频验证之后，允许操作人员开启或者关闭空调控制系统。警报指示灯，系统开启后，指示灯亮起绿色；当系统内部电力供应严重不足时，指示灯亮起红色，自毁装置自动关闭；当系统合法通过射频认证关闭时，指示灯熄灭。

作为优选，所述的自毁控制模块为基于CPLD的模块电路。自毁控制模块以CPLD芯片为核心，实现三个计时、系统控制器及输出逻辑运算三大功能，外围电路是：以系统时钟为计时装置提供稳定的时钟信号；电平转换电路将输入信号进行调理后转换为芯片可识别的TTL/CMOS电平标准；复位电路在系统上电后给控制芯片提供复位信号。CPLD内部可划分为时钟管理器、控制逻辑、输出逻辑、8位二进制计数器、4位二进制计数器、7位二进制计数器和测试接口。

作为优选，所述的有线通信模块包括RS485通信模块和RJ45网络通信模块，所述的移动通信模块为基于GSM或CDMA或GPRS或3G或4G通信网络的模块电路。本发明可以通过有线通信模块就近连接计算机控制终端，也可通过GSM、CDMA、GPRS、3G、4G等通信模式与远程监控中心建立通讯连接，实现对机柜空调器的实时监控。

作为优选，所述的传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、烟雾探测器和空气品质传感器，所述的温度传感器、湿度传感器、烟雾探测器和空气品质传感器分别与控制器电连接。温度传感器可以对机柜空调器内外的温度进行测定，湿度传感器可以对机柜空调器的湿度进行测定，烟雾探测器可以对机柜空调器所处环境的烟雾状况进行测定，空气品质传感器可以对机柜空调器所处环境的空气状况及有害气体的含量进行测定，传送到控制器中。

作为优选，所述的空调控制系统还包括存储器，所述的存储器与控制器电连接。控制器将摄像模块拍摄的图像、红外探测模块的探测结果、传感器模块的测量数据等各种数据储存在存储器内，可以随时查询与对照。

作为优选，所述的电池模块包括电源管理器和备用电池，所述的备用电池为锂电池或锂聚合物电池。电池模块可以维持自毁装置的独立工作，在被保护机器没有接通外部电源并停止工作时，如果自毁装置检测到危险状况并发出自毁指令，自毁装置的电池模块将使用自己的独立电源迅速同步为被保护的机器的电路通电。电池采用锂聚合物电池，能量密度高，无污染。

作为优选，所述的扫频监控模块包括体积波发射器和体积波接收器。扫频监控模块工作时的正常电压在10V 到100V 之间，扫频的正常频率为20kHz到100kHz，体积波发射器和体积波接收器均由压电陶瓷制成。系统开启时如有人非法拆机，机柜空调器内表面的体积波波形发生变化，体积波接收器把扫频信息反馈到自毁控制模块。体积波扫频时，记录扫描机柜空调器外壳内表面，体积波接收器根据压电效应将振动转化为电信号，并根据信号幅值变化了解是否有外力破坏。

作为优选，所述的人机交互装置为触摸屏或液晶显示屏及按键。采用触摸屏设计，触摸屏上显示控制器的操作指令选项和机柜空调器的工作状况，操作人员只需对屏幕触摸即可输入指令，通过控制器命令空调控制系统的各个子装置的开启、工作和关闭；采用液晶显示屏设计，显示屏上可现实机柜空调器的工作状况，操作人员通过按键输入指令，通过控制器命令空调控制系统的各个子装置的开启、工作和关闭。

一种应用于所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

A. 操作人员通过身份验证模块进行身份验证，验证通过后通过人机交互模块向控制器输入定位控制、监控控制、自毁控制指令，若输入定位控制指令则进入步骤B，若输入监控控制指令则进入步骤C，若输入自毁控制指令则进入步骤D；

B. 定位装置的GPS定位模块获取GPS定位到的地理状态信息，传输给控制器，存储于存储器中，通过通讯装置发送到监控中心；

C. 监控装置实时监控机柜空调器的环境参数，并将监测数据传送至控制器，存储于存储器中，同时通过通讯装置传送给监控中心，当其中至少一项环境参数超出正常范围时提示报警；

D. 自毁装置启动运行，通过扫频监控模块监控机柜空调器的表面变化并报告给自毁控制模块，自毁控制模块检查到含有异常情况时运行自毁操作使空调控制系统彻底失去工作能力。

作为优选，所述的步骤D中还包含校验步骤，所述的校验步骤是自毁控制模块将异常情况发送到控制器，控制器将异常情况与存储器中的记录对比，反复校验3次，若校验无误则指示自毁控制模块执行自毁操作。

作为优选，所述的步骤D中还包含启动电池模块步骤，所述的启动电池模块步骤是自毁控制模块检查到含有异常情况时启动电池模块，切断机柜空调器其他电源。

当确定机柜空调器出现了意外，比如被盗了或被商业竞争对手买去进行模仿，自毁装置可以让机柜空调器变成一堆废品，已达到保护机柜空调器的目的。

本发明的有益效果是：整合了GPS定位、自毁、移动通信等技术，结构紧凑简单、精度高，并且使用效果良好，有效的解决当前机柜空调器无法进行全程监控报警以及机柜空调器被盗或被商业竞争对手买去时易被模仿的问题。

附图说明

图1是本发明的一种结构框图；

图2是本发明自毁系统的一种结构框图；

图3是本发明的工作流程图。

图中，1-机柜空调器本体，2-控制器，3-身份验证装置，4-定位装置，5-监控装置，6-自毁装置，7-通讯装置，8-人机交互装置，9-存储器，10-远程监控中心, 61-自毁控制模块， 62-扫频监控模块，63-电池模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，包括机柜空调器本体1和空调控制系统，其中空调控制系统由控制器2、身份验证装置3、定位装置4、监控装置5、自毁装置6、通讯装置7、人机交互装置8和存储器9构成，身份验证装置3、定位装置4、监控装置5、自毁装置6、通讯装置7、人机交互装置8和存储器9分别与控制器2电连接，人机交互装置8为触摸屏。

身份验证装置包括射频接收器和报警指示灯。射频接收器在得到合法射频卡的射频验证之后，允许操作人员开启或者关闭空调控制系统，警报指示灯适时报警。触摸屏上显示控制器的操作指令选项和机柜空调器的工作状况，操作人员只需对屏幕触摸即可输入指令，通过控制器命令空调控制系统的各个子装置的开启、工作和关闭。

如图2所示，自毁装置6包括自毁控制模块61、扫频监控模块62和电池模块63。

自毁控制模块以CPLD芯片为核心，实现三个计时、系统控制器及输出逻辑运算三大功能，外围电路是：以系统时钟为计时装置提供稳定的时钟信号；电平转换电路将输入信号进行调理后转换为芯片可识别的TTL/CMOS电平标准；复位电路在系统上电后给控制芯片提供复位信号。CPLD内部可划分为时钟管理器、控制逻辑、输出逻辑、8位二进制计数器、4位二进制计数器、7位二进制计数器和测试接口。扫频监控模块工作时的正常电压在10V 到100V 之间，扫频的正常频率为20kHz到100kHz，体积波发射器和体积波接收器均由压电陶瓷制成。电池采用锂聚合物电池，能量密度高，无污染。

定位装置为含有GPS定位模块的电路装置。本发明采用GPS定位技术，定位精度高，无论是在繁华的都市，还是在人烟稀少的地区，都可以取得较好的定位精度。当在对机柜空调器的情况不明时，可以应用定位技术对机柜空调器进行追踪定位，以确定机柜空调器的情况。

监控装置由摄像模块、红外探测模块、传感器模块和报警模块组成，传感器模块包括分别与控制器电连接的温度传感器、湿度传感器、烟雾探测器和空气品质传感器。摄像模块对机柜空调器周边的环境进行摄像，红外探测模块对机柜空调器周边的环境进行红外探测，摄像和红外探测结果传送到控制器并存储于存储器；温度传感器可以对机柜空调器内外的温度进行测定，湿度传感器可以对机柜空调器的湿度进行测定，烟雾探测器可以对机柜空调器所处环境的烟雾状况进行测定，空气品质传感器可以对机柜空调器所处环境的空气状况及有害气体的含量进行测定，传送到控制器并存储于存储器。

通讯装置包括有线通信模块和移动通信模块，移动通信模块与监控中心通过无线网络连接，有线通信模块包括RS485通信模块和RJ45网络通信模块，移动通信模块为基于GPRS通信网络的模块电路。在通常情况下，机柜空调器的监控是通过采用RS485通信监控模块端口或RJ45网络通讯接口，利用串口连接至监控中心的电脑，操作人员通过监控中心来看空调的运行状态。如果机柜空调器在运行的过程中突发故障，这个故障信号就发往监控中心，监控中心的操作人员就可以对机柜空调器发生的故障进行判别，如果是软件装置出现问题，那么操作人员就可以通过RS485通信监控模块端口或RJ45网络通讯接口对机柜空调器控制器软件装置进行修复；如果是硬件装置出现问题，那么操作人员就可以前往机柜空调器的所在地，对机柜空调器进行修复。如果机柜空调器在运行的过程中突发故障，这个故障信号也发往监控中心，而此时操作人员并不在电脑前，那么故障将得不到及时的消除，甚至有可能造成严重的后果。故我们在监控装置增加移动通信模块，移动通信模块为基于GSM或CDMA或GPRS或3G或4G通信网络的模块电路，当机柜空调器在运行的过程中突发故障时，这个故障信号可以通过短信的形式发给操作人员了，从而使操作人员可以及时去解决故障。

如图3所示，带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器的控制方法如下：

操作人员通过身份验证模块进行身份验证，验证通过后通过人机交互模块向控制器输入开启或关闭定位装置、监控装置、自毁装置的控制指令。

若输入开启定位指令则定位装置运行，定位装置的GPS定位模块获取GPS定位到的地理状态信息，传输给控制器，存储于存储器中，通过通讯装置发送到监控中心。

若输入开启监控指令则监控装置运行，监控装置实时监控机柜空调器的环境参数，并将监测数据传送至控制器，存储于存储器中，同时通过通讯装置传送给监控中心，当其中至少一项环境参数超出正常范围时提示报警。

若输入开启自毁控制指令则自毁装置运行，自毁装置运行后只能通过操作人员验证身份后通过向控制器输入关闭指令方能停止运行。自毁装置启动运行后，通过扫频监控模块监控机柜空调器的表面变化并报告给自毁控制模块，自毁控制模块检查到含有异常情况时自毁控制模块将异常情况发送到控制器，控制器将异常情况与存储器中的记录对比，反复校验3次，若校验无误则指示自毁控制模块执行自毁操作，自毁控制模块启动电池模块，切断机柜空调器其他电源，自毁控制模块运行自毁操作使空调控制系统彻底失去工作能力。

当机柜空调器开启时如有人非法拆机，机柜空调器内表面的体积波波形发生变化，体积波接收器把扫频信息反馈到自毁控制模块。体积波扫频时，记录扫描机柜空调器外壳内表面，体积波接收器根据压电效应将振动转化为电信号，并根据信号幅值变化了解是否有外力破坏。电池模块可以维持自毁装置的独立工作，在被保护机器没有接通外部电源并停止工作时，如果自毁装置检测到危险状况并发出自毁指令，自毁装置的电池模块将使用自己的独立电源迅速同步为被保护的机器的电路通电。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，包括机柜空调器本体和空调控制系统，其特征在于：所述的空调控制系统包括控制器、身份验证装置、定位装置、监控装置、自毁装置、通讯装置和人机交互装置，所述的身份验证装置、定位装置、监控装置、自毁装置、通讯装置和人机交互装置分别与控制器电连接，所述的定位装置包括GPS定位模块，所述的监控装置包括摄像模块、红外探测模块、传感器模块和报警模块，所述的通讯装置包括有线通信模块和移动通信模块，所述的移动通信模块与监控中心通过无线网络连接，所述的自毁装置包括自毁控制模块、扫频监控模块和电池模块。

2.根据权利要求1所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，其特征在于：所述的身份验证装置包括射频接收器和报警指示灯。

3.根据权利要求1所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，其特征在于：所述的有线通信模块包括RS485通信模块和RJ45网络通信模块，所述的移动通信模块为基于GSM或CDMA或GPRS或3G或4G通信网络的模块电路。

4.根据权利要求1所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，其特征在于：所述的传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、烟雾探测器和空气品质传感器，所述的温度传感器、湿度传感器、烟雾探测器和空气品质传感器分别与控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，其特征在于：所述的电池模块包括电源管理器和备用电池，所述的备用电池为锂电池或锂聚合物电池。

6.根据权利要求1所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，其特征在于：所述的扫频监控模块包括体积波发射器和体积波接收器。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器，其特征在于：空调控制系统还包括存储器，所述的存储器与控制器电连接。

8.一种应用于权利要求1所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

A. 操作人员通过身份验证模块进行身份验证，验证通过后通过人机交互模块向控制器输入定位控制、监控控制或自毁控制指令，若输入定位控制指令则进入步骤B，若输入监控控制指令则进入步骤C，若输入自毁控制指令则进入步骤D；

B. 定位装置的GPS定位模块获取GPS定位到的地理状态信息，传输给控制器，存储于存储器中，通过通讯装置发送到监控中心；

C. 监控装置实时监控机柜空调器的环境参数，并将监测数据传送至控制器，存储于存储器中，同时通过通讯装置传送给监控中心，当其中至少一项环境参数超出正常范围时提示报警；

D. 自毁装置启动运行，通过扫频监控模块监控机柜空调器的表面变化并报告给自毁控制模块，自毁控制模块检查到含有异常情况时运行自毁操作使空调控制系统彻底失去工作能力。

9.根据权利要求8所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器的控制方法，其特征在于：所述的步骤D中还包含校验步骤，所述的校验步骤是自毁控制模块将异常情况发送到控制器，控制器将异常情况与存储器中的记录对比，反复校验3次，若校验无误则指示自毁控制模块执行自毁操作。

10.根据权利要求8或9所述的带自毁装置的远程定位监控报警机柜空调器的控制方法，其特征在于：所述的步骤D中还包含启动电池模块步骤，所述的启动电池模块步骤是自毁控制模块检查到含有异常情况时启动电池模块，切断机柜空调器其他电源。