CN105376531A - 一种基于物联网的智能安防系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能安防系统，属于智能安防技术领域。该智能安防系统包括安防监控终端、协调器、路由器和ZigBee无线网络节点，每个ZigBee无线网络节点设置在需要监测的安防点上，均包括有第一ZigBee模块、信号采集模块、报警模块和检测反馈模块；所述安防监控终端包括有第二ZigBee模块、分析处理模块和存储模块。本发明运用ZigBee无线通讯网络，对需要监测的安防点实施24小时实时监控，适用性强。

Description

一种基于物联网的智能安防系统

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的智能安防系统，属于智能安防技术领域。

背景技术

随着社会的发展，安防系统已经应用到社会的各个角落，影响并改变着人们的生活。例如，安防系统已经在政府、银行、交通、煤炭开采等领域发挥着极其重要的作用。随着多媒体技术以及通信技术的快速发展，安防系统的种类越来越多，并且功能越来越丰富。

申请号为201210594266.4，申请日为2012年12月31日的发明专利申请涉及一种基于物联网的智能家庭安防系统，尤其涉及一种基于物联网的家庭安防信息智能通信与显示系统；包括小区通信主机，家用ZigBee无线终端，家用安防传感器系统。家用安防传感器系统采集家庭安防信息，并存储于家用ZigBee无线终端，经由ZigBee无线网络与小区通信主机进行通信，小区通信主机对安防信息进行实时监视。该系统将ZigBee无线通信技术应用到智能家庭安防系统中，具备低功耗、低成本、可靠、安全等特点，并提高了家庭安防智能化水平。

申请号为201410123619.1，申请日为2014年3月28日的发明专利申请提供了一种安防系统。该安防系统包括智能电视、远程终端、通讯装置、集控装置、以及至少一个安防系统，其中智能电视分别与通讯装置和集控装置数据连接，通讯装置与远程终端信号连接，集控装置与安防系统信号连接，智能电视被配置成：接收用户设置的通讯装置的参数并将参数保存到通讯装置中；从通讯装置获取来自于远程终端且通过参数验证的安防控制指令；根据安防控制指令通过集控装置向安防系统下发布防或撤防控制信号。利用该发明的技术方案，充分利用了智能电视具备的高性能数据处理能力，实现了基于智能电视的安防功能，从而减少了构件安防系统的硬件成本。

申请号为201510265046.0，申请日为2015年5月22日的发明专利申请公开了一种基于物联网的智能安防装置，包括节点控制单元、Z-Wave控制器、CC2530协调器、串口通信电路、ARM处理器、路由器、门禁机机构和中央控制显示屏，节点控制单元内的各节点分别与Z-Wave控制器相连接，Z-Wave控制器通过CC2530协调器与串口通信电路相连接，串口通信电路与ARM处理器相连接，ARM处理器与中央控制显示屏相连接，ARM处理器通过路由器与门禁机机构相连接，并通过路由器接入互联网。该发明通过Z-Wave控制器与节点控制单元相连接，构成Z-Wave网络，能够扩展最多232个节点，便于扩展，功能强大，并能够接入互联网和4G网络，便于远程控制，具有良好的应用前景。

申请号为201510203907.2，申请日为2015年4月27日的发明专利申请公开了一种安防系统，它包括视频监控系统、烟雾报警系统、气体监测系统、RFID电子锁系统、人员定位系统和中央控制器，视频监控系统、烟雾报警系统、气体监测系统、RFID电子锁系统和人员定位系统分别与中央控制器连接；视频监控系统包括多个高清摄像头和与摄像头对应数量的无线通讯模块，烟雾报警系统包括多个烟雾传感器和无线通讯模块，气体监测系统包括多个瓦斯监测单元和无线通讯模块，RFID电子锁系统包括多个RFID电子锁、多个RFID识别卡和多个无线通讯模块，人员定位系统包括定位模块和无线通讯模块。该安防系统集成了视频监控、气体监测、烟雾报警、人员定位和门禁安防五方面的监控，能够更有效的保证矿井的安全。

目前的物联网安防系统在实现报警功能时，大多通过该物联网安防系统中的传感器所采集到的安防信息向监控中心发送安防信息。如果传感器发生损坏，安防系统将无法正常向监控中心上传报警信号，该安防系统即不能发挥作用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于物联网的智能安防系统，运用ZigBee无线通讯网络，对需要监测的安防点实施24小时实时监控，适用性强。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

一种基于物联网的智能安防系统，包括安防监控终端、协调器、路由器和ZigBee无线网络节点，每个路由器连接有n个ZigBee无线网络节点，m个路由器通过协调器与安防监控终端相连接，n和m为大于1的自然数；每个ZigBee无线网络节点设置在需要监测的安防点上，均包括有第一ZigBee模块、信号采集模块和报警模块，所述的信号采集模块和报警模块分别与第一ZigBee模块相连接；所述安防监控终端包括有第二ZigBee模块、分析处理模块和存储模块，所述的分析处理模块和存储模块分别与第二ZigBee模块连接；所述ZigBee模块的输出端通过天线收发器与天线相连接，所述天线与所述的路由器进行无线通讯；每个ZigBee无线网络节点还包括检测反馈模块，检测反馈模块与第一ZigBee模块连接，所述检测反馈模块用于实时监测信号采集模块中的元器件的温度，并对信号采集模块元器件工作电压或电流进行反馈控制；

所述检测反馈模块包括场效应管Q、热敏电阻RT、电阻R和控制电路，场效应管Q的控制极分别与电阻R、热敏电阻RT连接，场效应管Q的漏极接地，场效应管Q的源极连接控制电路，场效应管Q的控制极与电阻R和热敏电阻RT的公共端相连，热敏电阻RT的另一端接地，电阻R的另一端接电源V。

作为本发明的一种优选技术方案：所述ZigBee模块为CC2530模块。

作为本发明的一种优选技术方案：所述所述协调器采用TI公司的CC2530芯片。

作为本发明的一种优选技术方案：所述信号采集模块包括可燃气体探测器、烟感探测器和热释红外探测器。

作为本发明的一种优选技术方案：所述信号采集模块为声音视频捕捉装置。

作为本发明的一种优选技术方案：所述声音视频捕捉装置为摄像头或麦克风。

作为本发明的一种优选技术方案：所述报警模块为蜂鸣器、警铃或发光体。

本发明所述一种基于物联网的智能安防系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明的安防系统内增加了检测反馈模块，用于对信号采集模块中的元器件的实时监控，避免出现信号采集模块中元器件发生损坏，无法发出报警信息而安防系统还在继续工作的情形。

（2）本发明的检测反馈模块用于实时监测信号采集模块的元器件的温度，并对信号采集模块元器件工作电压或电流进行反馈控制，从而稳定元器件的工作电压或电流，保证元器件的正常工作电压或电流，防止元器件的工作环境温度升高过大，避免元器件的损坏，延长元器件的使用寿命。

（3）本发明运用ZigBee无线通讯网络，对需要监测的安防点实施24小时实时监控，适用性强。本系统功耗低、使用方便、扩展性高，有利于加快安防管理系统的信息化、智能化进程。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为本发明的检测反馈模块的原理图。

具体实施方式

下面对本发明创造做进一步详细说明。

一种基于物联网的智能安防系统如图1所示，包括安防监控终端、协调器、路由器和ZigBee无线网络节点，每个路由器连接有n个ZigBee无线网络节点，m个路由器通过协调器与安防监控终端相连接，n和m为大于1的自然数；每个ZigBee无线网络节点设置在需要监测的安防点上，均包括有第一ZigBee模块、信号采集模块和报警模块，所述的信号采集模块和报警模块分别与第一ZigBee模块相连接；所述安防监控终端包括有第二ZigBee模块、分析处理模块和存储模块，所述的分析处理模块和存储模块分别与第二ZigBee模块连接；所述ZigBee模块的输出端通过天线收发器与天线相连接，所述天线与所述的路由器进行无线通讯；每个ZigBee无线网络节点还包括检测反馈模块，检测反馈模块与第一ZigBee模块连接，所述检测反馈模块用于实时监测信号采集模块中的元器件的温度，并对信号采集模块元器件工作电压或电流进行反馈控制；

所述检测反馈模块如图2所示，包括场效应管Q、热敏电阻RT、电阻R和控制电路，场效应管Q的控制极分别与电阻R、热敏电阻RT连接，场效应管Q的漏极接地，场效应管Q的源极连接控制电路，场效应管Q的控制极与电阻R和热敏电阻RT的公共端相连，热敏电阻RT的另一端接地，电阻R的另一端接电源V。

作为本发明的一种优选技术方案：所述ZigBee模块为CC2530模块。

作为本发明的一种优选技术方案：所述所述协调器采用TI公司的CC2530芯片。

作为本发明的一种优选技术方案：所述信号采集模块包括可燃气体探测器、烟感探测器和热释红外探测器。

作为本发明的一种优选技术方案：所述信号采集模块为声音视频捕捉装置。

作为本发明的一种优选技术方案：所述声音视频捕捉装置为摄像头或麦克风。

作为本发明的一种优选技术方案：所述报警模块为蜂鸣器、警铃或发光体。

本发明运用ZigBee无线通讯网络，对需要监测的安防点实施24小时实时监控，适用性强。本系统功耗低、使用方便、扩展性高，有利于加快安防管理系统的信息化、智能化进程。ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

本发明在每个ZigBee无线网络节点内增加了检测反馈模块，用于对信号采集模块中的元器件的实时监控，避免出现信号采集模块中元器件发生损坏，无法发出报警信息而安防系统还在继续工作的情形。

本发明在每个ZigBee无线网络节点设置检测反馈模块用于实时监测信号采集模块的元器件的温度，并对信号采集模块元器件工作电压或电流进行反馈控制，从而稳定元器件的工作电压或电流，保证元器件的正常工作电压或电流，防止元器件的工作环境温度升高过大，避免元器件的损坏，延长元器件的使用寿命。

检测反馈模块包括含场效应管Q、热敏电阻RT、电阻R和控制电路，场效应管Q的控制极分别与电阻R、热敏电阻RT连接，场效应管Q的漏极接地，场效应管Q的源极连接控制电路，场效应管Q的控制极与电阻R和热敏电阻RT的公共端相连，热敏电阻RT的另一端接地，电阻R的另一端接电源V。将热敏电阻设置在所检测的元器件附近检测温度，通过热敏电阻RT阻值的变化来控制场效应管Q的输出电信号，并通过控制电路控制所检测的元器件的工作电压或电流，从而避免发生元器件损坏的情况。当所检测的元器件的工作温度变化时，热敏电阻RT的阻值开始变化，热敏电阻RT两端的电压发生变化，进而影响到场效应管Q漏极与源极之间的电压。与场效应管Q连接的其他控制电路就可以根据漏极与源极之间电压的变化来调节所检测元器件的工作电压或电流。

本发明的信号采集模块包括可燃气体探测器、烟感探测器和热释红外探测器。红外探测器(InfraredDetector)是将入射的红外辐射信号转变成电信号输出的器件。红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波，人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱，必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。一般说来，红外辐射照射物体所引起的任何效应，只要效果可以测量而且足够灵敏，均可用来度量红外辐射的强弱。现代红外探测器所利用的主要是红外热效应和光电效应。这些效应的输出大都是电量，或者可用适当的方法转变成电量。红外线探测器包括红外线发射器、接收器、以及信号处理器，信号处理器的信号输出端经红外线发射电路与红外线发射器连接；信号输入端经红外线接收电路与红外线接收器连接，其反馈信号输出端与外围控制电路连接。

上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种基于物联网的智能安防系统，包括安防监控终端、协调器、路由器和ZigBee无线网络节点，每个路由器连接有n个ZigBee无线网络节点，m个路由器通过协调器与安防监控终端相连接，n和m为大于1的自然数；每个ZigBee无线网络节点设置在需要监测的安防点上，均包括有第一ZigBee模块、信号采集模块和报警模块，所述的信号采集模块和报警模块分别与第一ZigBee模块相连接；所述安防监控终端包括有第二ZigBee模块、分析处理模块和存储模块，所述的分析处理模块和存储模块分别与第二ZigBee模块连接；所述ZigBee模块的输出端通过天线收发器与天线相连接，所述天线与所述的路由器进行无线通讯；其特征在于，每个ZigBee无线网络节点还包括检测反馈模块，检测反馈模块与第一ZigBee模块连接，所述检测反馈模块用于实时监测信号采集模块中的元器件的温度，并对信号采集模块元器件工作电压或电流进行反馈控制；

所述检测反馈模块包括场效应管Q、热敏电阻RT、电阻R和控制电路，场效应管Q的控制极分别与电阻R、热敏电阻RT连接，场效应管Q的漏极接地，场效应管Q的源极连接控制电路，场效应管Q的控制极与电阻R和热敏电阻RT的公共端相连，热敏电阻RT的另一端接地，电阻R的另一端接电源V。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能安防系统，其特征在于，所述ZigBee模块为CC2530模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能安防系统，其特征在于，所述所述协调器采用TI公司的CC2530芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能安防系统，其特征在于，所述信号采集模块包括可燃气体探测器、烟感探测器和热释红外探测器。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能安防系统，其特征在于，所述信号采集模块为声音视频捕捉装置。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智能安防系统，其特征在于，所述声音视频捕捉装置为摄像头或麦克风。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能安防系统，其特征在于，所述报警模块为蜂鸣器、警铃或发光体。