CN105788162A - 基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置及方法 - Google Patents

基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置及方法，包括报警危险信号采集模块、智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元和监控终端，所述报警危险信号采集模块包括人体红外探测器、烟感火灾探测器、温湿度传感器和监控摄像头；所述智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元内置于所述监控摄像头底座内，且所述监控摄像头底座还内置有高容量锂电池，用于断电时续电；且，所述智能控制单元包括一设于所述监控摄像头底座表面的布/撤防键，用于切换布防、撤防和留守状态；且，所述智能控制单元还包括继电器联动触发信号发射模块，用于当断电或断网时向监控终端发射信号。

Description

基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置及方法
技术领域
本发明涉及无线传感器网络的监测系统，尤其是家用保安和环境监测报警装置及方法。
背景技术
专利号为201510391861.1的文件公开了一种安防监控系统，包括报警危险信号采集模块、智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元和监控终端。所述报警危险信号采集模块包括人体红外探测器、烟感火灾探测器、温湿度传感器和房屋监控摄像头；所述人体红外探测器包括若干组热电堆红外温度传感器阵列；所述智能控制单元采用ARM处理器，所述ARM处理器的型号为S3C2410；所述网络传输单元包括以太网络模块、GPRS网络模块、3G/4G/5G网络模块、Wi-Fi模块和无线收发模块；所述无线收发模块包括无线发射端和无线接收端；所述报警信息处理单元包括探测信号处理电路、图像处理模块、报警信号输出电路和声光报警装置；所述监控终端包括PC客户端和手机客户端。所述人体红外探测器、烟感火灾探测器和温湿度传感器的输出端分别通过探测信号处理电路与所述ARM处理器的输入端相连；所述房屋监控摄像头，其输入端与所述ARM处理器的输出端相连，其输出端与所述图像处理模块的输入端相连；所述图像处理模块的输出端与ARM处理器的输入端相连；所述ARM处理器的输出端通过报警信号输出电路与声光报警装置的输入端相连；所述ARM处理器的输入输出端分别通过以太网络模块、GPRS网络模块、3G/4G/5G网络模块、Wi-Fi模块或无线收发模块与监控终端交互式连接。进一步的，所述热电堆红外温度传感器阵列采用LX90620模块。所述的无线收发装置采用nRF24L01无线收发芯片。该发明还公开了一种上述安防监控系统的监控方法，该方法包括以下步骤：(1)报警危险信号采集模块实时采集监控现场的环境信息数据，并将采集的数据发送至智能控制单元进行处理分析；所述人体红外探测器，用于采集监控现场的移动目标数据；所述烟感火灾探测器，用于采集监控现场的烟雾数据；所述温湿度传感器，用于采集监控现场的温湿度数据；所述房屋监控摄像头，用于实时拍摄监控现场影像，并且同步录制监控现场视频、生成监控日志；(2)当烟雾火灾探测器或温湿度传感器采集的数据超过所述智能控制单元设定的阈值，或者当人体红外探测器感知有外物入侵时，智能控制单元通过声光报警装置发送报警信号，并通过网络传输单元向监控终端发送报警信息；(3)监控终端根据报警信息驱动摄像头将摄像头设备内存储的监控现场视频发送至图像处理模块；(4)图像处理模块采用时间差分算法进行移动目标识别跟踪，并将处理后的移动目标识别跟踪视频数据发送至智能控制单元，智能控制单元先将处理后的移动目标识别跟踪视频数据存储在内存中后，再将处理后的移动目标识别跟踪视频数据通过网络传输单元发送至监控终端。
Cloudlink是最近研发出来的一种先进的P2P网络传输技术，它利用UDP穿透NAT的能力，结合类似于TCP的核心传输算法，达到两个不同局域网之间直接传输大容量数据的目的，Cloudlink兼顾了UDP和TCP的优势，具有高传输率，真实时性，低丢包率，低CPC占用，稳定，线程少等优势，被广泛应用于IM软件，流媒体软件，视频监控软件，特别是应用在视频监控中的互联网远程监控中，无需申请域名，无需映射端口，具有即插即用的优势，很好的解决了公网IP地址不固定，无公网IP，丢包率高，连通率低等长期得不到解决的行业难题。
目前，市场上出现了大量采用上述Cloudlink技术的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置，但在实际应用中，本发明人发现，上述技术方案存在如下缺点，第一，当入侵者故意切断电源或供电中断时无法保证智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元的正常使用。第二，没有布防和撤防功能，容易误报影响正常使用。第三，没有紧急按钮，当撤防状态下无法报警。第四、没有对最重要的空气和水进行报警监测。
发明内容
本发明的目的之一是，提供一种带有断电报警以及蓄电模块和断网报警的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置，以保证该装置能在任何需要的时候发挥作用；本发明的目的之二为提供一种带有自动布防和撤防功能的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置；本发明的目的之三为提供一种带有紧急按钮的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置，即使在撤防状态下，该紧急按钮也能报警。本发明最后还提供一种上述基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置的监控方法。
本发明的技术方案为，一种基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置，包括报警危险信号采集模块、智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元和监控终端，所述报警危险信号采集模块包括人体红外探测器、烟感火灾探测器、温湿度传感器和监控摄像头；所述智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元内置于所述监控摄像头底座内，且所述监控摄像头底座还内置有高容量锂电池，用于断电时续电；且，所述智能控制单元包括一设于所述监控摄像头底座表面的布/撤防键，用于切换布防、撤防和留守状态；且，所述智能控制单元还包括继电器联动触发信号发射模块，用于当断电或断网时向监控终端发射信号。
进一步地，所述网络传输单元包括WIFI和3G/4G/5G模块，所述WIFI和3G/4G/5G模块用于连接宽带网和手机终端。
进一步地，所述报警危险信号采集模块包括门磁、窗磁、人体红外探测器、烟感火灾探测器、温湿度传感器、应急按钮、空气甲醛检测报警器、空气PM2.5检测报警器和水质安全报警器。
进一步地，所述报警信息处理单元包括探测信号处理电路、图像处理模块、和报警信号输出模块，所述报警信号输出模块包括无线手机报警推送单元、邮箱报警推送单元和声光报警装置。
进一步地，所述智能控制单元的处理器的输入输出端分别通过以太网络模块、GPRS网络模块、3G/4G/5G网络模块、Wi-Fi模块或无线收发模块与所述监控终端交互式连接。
进一步地，所述报警装置还包括一带太阳能电池的外接警号。
进一步地，所述智能控制单元包括一设于所述监控摄像头底座表面的布/撤防键，用于切换布防、撤防和留守状态。
进一步地，报警装置,其特征在于，所述监控终端包括PC客户端和手机客户端。
一种基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警方法，包括报警危险信号采集模块、智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元和监控终端，其特征在于，所述智能控制单元包括继电器联动触发信号发射模块，当断电或断网时，所述继电器联动触发信号发射模块向向所述智能控制单元发射信号，所述智能控制单元通过所述网络传输单元发送断电或断网的通知给所述监控终端。
进一步地，所述智能控制单元实时自动检测所述网络传输单元的网络是否连通，如连续多次的检测结果为网络断开，则通过所述电话线发送断网通知给所述监控终端。
本发明的有益效果在于，内置锂电池可以保证断电时有蓄电可以维持机器工作；在现有产品上增加了布/撤防键，用于切换布防、撤防和留守状态，这样可减少误报，并延长所述危险信号采集模块中的电池使用寿命；在现有产品上增加了紧急按钮，以方便有老人和小孩家庭快速报警。在现有产品上增加了空气甲醛检测报警器、空气PM2.5检测报警器和水质安全报警器，方便客户及时获得最重要的空气和饮水的报警通知。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作详细说明。
一种基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置，包括报警危险信号采集模块、智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元和监控终端，所述报警危险信号采集模块包括人体红外探测器、烟感火灾探测器、温湿度传感器和监控摄像头；所述智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元内置于所述监控摄像头底座内，且所述监控摄像头底座还内置有高容量锂电池，用于断电时续电；且，所述智能控制单元包括一设于所述监控摄像头底座表面的布/撤防键，用于切换布防、撤防和留守状态；且，所述智能控制单元还包括继电器联动触发信号发射模块，用于当断电或断网时向监控终端发射信号。
进一步地，所述网络传输单元包括WIFI和3G/4G/5G模块，所述WIFI和3G/4G/5G模块用于连接宽带网和手机终端。
进一步地，所述报警危险信号采集模块包括门磁、窗磁、人体红外探测器、烟感火灾探测器、温湿度传感器、应急按钮、空气甲醛检测报警器、空气PM2.5检测报警器和水质安全报警器。
进一步地，所述报警信息处理单元包括探测信号处理电路、图像处理模块、和报警信号输出模块，所述报警信号输出模块包括无线手机报警推送单元、邮箱报警推送单元和声光报警装置。
进一步地，所述智能控制单元的处理器的输入输出端分别通过以太网络模块、GPRS网络模块、3G/4G/5G网络模块、Wi-Fi模块或无线收发模块与所述监控终端交互式连接。
进一步地，所述报警装置还包括一带太阳能电池的外接警号。
进一步地，所述智能控制单元包括一设于所述监控摄像头底座表面的布/撤防键，用于切换布防、撤防和留守状态。
进一步地，报警装置,其特征在于，所述监控终端包括PC客户端和手机客户端。
一种基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警方法，包括报警危险信号采集模块、智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元和监控终端，其特征在于，所述智能控制单元包括继电器联动触发信号发射模块，当断电或断网时，所述继电器联动触发信号发射模块向向所述智能控制单元发射信号，所述智能控制单元通过所述网络传输单元发送断电或断网的通知给所述监控终端。
进一步地，所述智能控制单元实时自动检测所述网络传输单元的网络是否连通，如连续多次的检测结果为网络断开，则通过所述电话线发送断网通知给所述监控终端。
进一步地，所述智能控制单元实时自动检测所述网络传输单元的网络是否连通，如连续多次的检测结果为网络断开，则通过所述电话线(3G/4G/5G模块)发送断网通知给所述监控终端。
以上的描述仅仅涉及本发明的一些具体实施方式，任何本领域的技术人员基于本发明的精神所做的替换或改进均应为本发明的保护范围所涵盖，本发明的保护范围应以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置，包括报警危险信号采集模块、智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元和监控终端，所述报警危险信号采集模块包括人体红外探测器、烟感火灾探测器、温湿度传感器和监控摄像头；其特征在于，所述智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元内置于所述监控摄像头底座内，且所述监控摄像头底座还内置有高容量锂电池，用于断电时续电；且，所述智能控制单元包括一设于所述监控摄像头底座表面的布/撤防键，用于切换布防、撤防和留守状态；且，所述智能控制单元还包括继电器联动触发信号发射模块，用于当断电或断网时向监控终端发射信号。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测警装置,其特征在于，所述网络传输单元包括WIFI和3G/4G/5G模块，所述WIFI和3G/4G/5G模块用于连接宽带网和手机终端。
3.根据权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置,其特征在于，所述报警危险信号采集模块包括门磁、窗磁、人体红外探测器、烟感火灾探测器、温湿度传感器、应急按钮、空气甲醛检测报警器、空气PM2.5检测报警器和水质安全报警器。
4.根据权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置,其特征在于，所述报警信息处理单元包括探测信号处理电路、图像处理模块、和报警信号输出模块，所述报警信号输出模块包括无线手机报警推送单元、邮箱报警推送单元和声光报警装置。
5.根据权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置,其特征在于，所述智能控制单元的处理器的输入输出端分别通过以太网络模块、GPRS网络模块、3G/4G/5G网络模块、Wi-Fi模块或无线收发模块与所述监控终端交互式连接。
6.根据权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置,其特征在于，所述报警装置还包括一带太阳能电池的外接警号。
7.如权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置，其特征在于，所述智能控制单元包括一设于所述监控摄像头底座表面的布/撤防键，用于切换布防、撤防和留守状态。
8.根据权利要求1或2所述的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警装置,其特征在于，所述监控终端包括PC客户端和手机客户端。
9.一种基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警方法，包括报警危险信号采集模块、智能控制单元、网络传输单元、报警信息处理单元和监控终端，其特征在于，所述智能控制单元包括继电器联动触发信号发射模块，当断电或断网时，所述继电器联动触发信号发射模块向向所述智能控制单元发射信号，所述智能控制单元通过所述网络传输单元发送断电或断网的通知给所述监控终端。
10.如权利要求9所述的基于无线传感器网络的家用保安和环境监测报警方法，其特征在于，所述智能控制单元实时自动检测所述网络传输单元的网络是否连通，如连续多次的检测结果为网络断开，则通过所述电话线发送断网通知给所述监控终端。
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