CN202472893U - 基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及固定物防盗系统，具体涉及一种基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统。本固定物防盗系统包括用于感知固定物实时状态的固定物防盗装置，固定物防盗装置中设置有第一无线通信模块，固定物防盗装置通过第一无线通信模块将感知到的固定物信息发送给感知层数据集中处理模块，且第一无线通信模块与感知层数据集中处理模块通过局域网通信协议双向通信连接；感知层数据集中处理模块通过有线或无线网络与应用层数据集中处理模块双向通信连接；应用层数据集中处理模块通过有线或无线网络与设置在监控室中的控制装置双向通信连接。本防盗系统实现了对受保护固定设备的全方位监控，最大程度地保证其安全运行，降低了监控设备的投入成本。

Description

基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统

技术领域

本实用新型涉及固定物防盗系统，具体涉及一种基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统。

背景技术

固定财物防盗技术的应用非常广泛，适用于电力、钢铁、石化、铁路、通信、银行、军工、农业、交通、工矿企业及各类文物/贵重物品保存单位等各行各业。针对电力行业，电力设备的安全是电网安全运行的重要基础，人为破坏(主要指偷盗)电力设备(如：变压器、互感器、电缆、开关柜等)会给电网的安全稳定运行造成很大的威胁。由于电力设备分布广泛，而且较为分散，用传统方法很难对其实行严密的防盗管理。全国各地电力设备被盗案件时有发生，涉电犯罪十分猖獗，致使电力资产遭受巨大损失，也使得正常的供电秩序经常遭受严重破坏，直接影响了群众的生产生活。

为搞好防盗工作，供电部门投入了大量的人力物力，采取了夜间轮流巡视、设备焊接加固和拆回保存等多项防范措施，这些传统的防盗措施不但费时费力，而且收效甚微。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，本防盗系统构造简单，体积小巧隐蔽性好，工作可靠且灵敏度高。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，本固定物防盗系统包括用于感知固定物实时状态的固定物防盗装置，固定物防盗装置中设置有第一无线通信模块，固定物防盗装置通过第一无线通信模块将感知到的固定物信息发送给感知层数据集中处理模块，且第一无线通信模块与感知层数据集中处理模块通过局域网通信协议双向通信连接；所述感知层数据集中处理模块通过有线或无线网络与应用层数据集中处理模块双向通信连接；所述应用层数据集中处理模块通过有线或无线网络与设置在监控室中的控制装置双向通信连接。

上文中的设置在监控室中的控制装置，既可以为小区或大厦监控中心的中央控制装置，还可以是110报警中心的中央控制装置。

同时本实用新型还可以通过以下方式得以进一步实现：

所述固定物防盗装置还包括用于检测固定物移动/震动信息的位置状态传感器、传感器采集模块、防盗控制器和报警模块，所述位置状态传感器的信号输出端与传感器采集模块的信号输入端电连接，所述传感器采集模块的输出端与防盗控制器的输入端电连接，所述防盗控制器的输出端与报警模块的输入端电连接，防盗控制器还通过所述第一无线通信模块与感知层数据集中处理模块双向通信连接。

优选的，所述位置状态传感器为陀螺仪传感器和/或加速度传感器，也即位置状态传感器可以单独为陀螺仪传感器，也可以单独为加速度传感器，还可以为陀螺仪传感器和加速度传感器的组合。

进一步的，所述传感器采集模块包括与陀螺仪传感器的信号输出端电连接的陀螺仪信号处理电路，还包括与加速度传感器的信号输出端电连接的加速度传感器信号处理电路；所述陀螺仪传感器与陀螺仪信号处理电路整合为ST-L3G4200D三轴数字陀螺仪，所述加速度传感器与加速度传感器信号处理电路整合为DTOS-MXC6225XU重力传感器。

优选的，所述设置在监控室中的控制装置包括设置在区域处理中心中的区域控制装置，还包括设置在报警监控中心的报警控制装置。

进一步的，所述区域控制装置和报警控制装置均包括主机和用于显示住户地址的显示器。

所述防盗控制器为Dspic30F6012数字信号控制器；所述报警模块为声光报警模块。

优选的，所述感知层数据集中处理模块包括与所述第一无线通信模块双向通信连接的第一感知层无线通信模块、感知层控制器和第二感知层无线通信模块，所述第一感知层无线通信模块和感知层控制器之间以及感知层控制器和第二感知层无线通信模块之间均为双向通信连接；所述应用层数据集中处理模块包括与所述第二感知层无线通信模块通过广域网通信协议双向通信连接的应用层无线通信模块和应用层控制器，所述应用层无线通信模块和应用层控制器之间为双向通信连接；所述应用层控制器通过有线网络与设置在监控室中的控制装置双向通信连接。

进一步的，所述第一无线通信模块、第一感知层无线通信模块均为Zigbee通信模块；感知层控制器和应用层控制器均为Dspic30F6012数字信号控制器，第二感知层无线通信模块和应用层无线通信模块均为GSM/GPRS/3G通信模块。

短距离无线通信技术的范围很广，在一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，就可以称为短距离无线通信。当前应用最为广泛的短距离无线数据通信标准有5种，分别是紫蜂(ZigBee)、无线宽带(Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)、超宽带(UWB)和近距通信(NFC)。上述5种短距离无线通信技术均能够应用在本实用新型中，其中Zigbee通信技术具有低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本、高容量、高可靠性和高安全性的优点，因此是本实用新型的优先选择。

更进一步的，所述设置在监控室中的控制装置包括设置在区域处理中心中的区域控制装置，还包括设置在报警监控中心的报警控制装置；所述应用层数据集中处理模块还包括串口通信模块，所述应用层控制器通过串口通信模块分别与区域控制装置和报警控制装置双向通信连接。

本实用新型的有益效果：

1)、本实用新型采用了物联网技术，也即固定物防盗装置和感知层数据集中处理模块构成感知层；而用于连通感知层数据集中处理模块和应用层数据集中处理模块的GSM/GPRS/3G等无线网络则构成了网络层也即传输层；所述应用层数据集中处理模块则与设置在监控室中的区域控制装置和报警控制装置共同构成应用层。同时本实用新型在感知层中采用了Zigbee网络，而在网络层中采用了GSM/GPRS/3G网络，由此本实用新型采用物联网体系结构和无线自组网技术，结合了近距离Zigbee网络通信和长距离GSM/GPRS/3G网络通信的优点，从而使得本反窃电系统功能强大，经济实用且性能可靠。

2)、实际使用时，将陀螺仪传感器和加速度传感器安装在受保护的固定设备上，本防盗系统具有认证实施者合法身份的功能，一旦发生非法盗窃事件也即固定设备被盗窃分子人为非法移动的事件，由于固定设备在被移动时不可避免地产生移动以及发生震动，本防盗系统即可通过陀螺仪传感器和加速度传感器检测到固定设备的偏转角和位移加速度信息，所述偏转角和位移加速度信息通过传感器采集模块发送至防盗控制器，防盗控制器控制报警模块发出声光报警；与此同时，防盗控制器还通过GSM/3G等无线通信模块将报警信息传至监控中心的主机，主机通过GIS软件(例如mapinfo或ArgGiS)在显示器上精确地定点显示每个固定物包括被盗固定物的位置，并及时地更新固定物的实时信息，从而让操作人员能方便清楚地观察并查询每个固定物的状态，有利于相关管理人员和保卫人员作出及时正确的反应，从而使防盗系统更加人性化、智能化。

3)、本实用新型将陀螺仪传感器与加速度传感器相结合，可灵敏地检测固定物的微小移动/震动信息，本实用新型中的传感器具有灵敏度高、体积小巧隐蔽性好、工作可靠、功耗低的特点，采用上述传感器的本防盗系统工作可靠，作案分子难以破解，成本低且安装使用简便。

4)、本实用新型利用了物联网技术，实现了对固定物的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。本实用新型的这种技术方案将零散分布的固定物纳入物联网，使固定物与互联网无缝对接，有助于更好地对零散分布的固定物进行保护。

5)、本实用新型在中央控制装置的主机上应用GIS软件精确定位固定物的位置，并在显示器上实时显示固定物的状态信息，从而实现了对受保护固定设备的全方位监控，最大程度地保证其安全运行，降低了监控设备的投入成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构图。

图2是固定物防盗装置与感知层数据集中处理模块的连接结构图。

图3是感知层数据集中处理模块和应用层数据集中处理模块的连接结构图。

图4是闪光报警电路的电路结构图。

图5是声音报警电路的电路结构图。

图中标注符号的含义如下：

10-陀螺仪传感器    20-加速度传感器    30-传感器采集模块

31-陀螺仪信号处理电路    32-加速度传感器信号处理电路

40-防盗控制器    50-报警模块    60-第一无线通信模块

70-固定物防盗装置    80-感知层数据集中处理模块

81-第一感知层无线通信模块    82-感知层控制器

83-第二感知层无线通信模块    90-区域处理中心

100-报警监控中心    110-应用层数据集中处理模块

111-应用层无线通信模块    112-应用层控制器

113-串口通信模块

具体实施方式

如图1所示，一种基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，本固定物防盗系统包括用于感知固定物实时状态的固定物防盗装置70，固定物防盗装置70中设置有第一无线通信模块60，固定物防盗装置70通过第一无线通信模块60将感知到的固定物信息发送给感知层数据集中处理模块80，且第一无线通信模块60与感知层数据集中处理模块80通过局域网通信协议双向通信连接；所述感知层数据集中处理模块80通过有线或无线网络与应用层数据集中处理模块110双向通信连接；所述应用层数据集中处理模块110通过有线或无线网络与设置在监控室中的控制装置双向通信连接。

进一步的，如图2所示，所述固定物防盗装置70还包括用于检测固定物移动/震动信息的位置状态传感器、传感器采集模块30、防盗控制器40和报警模块50，所述位置状态传感器的信号输出端与传感器采集模块30的信号输入端电连接，所述传感器采集模块30的输出端与防盗控制器40的输入端电连接，所述防盗控制器40的输出端与报警模块50的输入端电连接，防盗控制器40还通过所述第一无线通信模块60与感知层数据集中处理模块80双向通信连接。

作为本实用新型的优选方案，如图2所示，所述位置状态传感器为陀螺仪传感器10和/或加速度传感器20，也即位置状态传感器可以单独为陀螺仪传感器，也可以单独为加速度传感器，还可以为陀螺仪传感器和加速度传感器的组合。

进一步的，如图2所示，所述传感器采集模块30包括与陀螺仪传感器10的信号输出端电连接的陀螺仪信号处理电路31，还包括与加速度传感器20的信号输出端电连接的加速度传感器信号处理电路32；所述陀螺仪传感器10与陀螺仪信号处理电路31整合为ST-L3G4200D三轴数字陀螺仪，所述加速度传感器20与加速度传感器信号处理电路32整合为DTOS-MXC6225XU重力传感器。

所述ST-L3G4200D三轴数字陀螺仪、DTOS-MXC6225XU重力传感器以及dsPIC30F6012数字信号控制器均可参考现有技术。所述ST-L3G4200D三轴数字陀螺仪的接口是I²C接口，使用时将ST-L3G4200D三轴数字陀螺仪的SCL、SDA接口接入Dspic30F6012数字信号控制器的U1RX、U1TX端；所述DTOS-MXC6225XU重力传感器的接口是SPI接口，使用时将DTOS-MXC6225XU重力传感器的SCL、SDA接口接入Dspic30F6012数字信号控制器的U2RX、U2TX端。

优选的，所述设置在监控室中的控制装置包括设置在区域处理中心90中的区域控制装置，还包括设置在报警监控中心100的报警控制装置。

进一步的，所述区域控制装置和报警控制装置均包括主机和用于显示住户地址的显示器，以完成数据的显示、报警和存储功能。

所述防盗控制器40为Dspic30F6012数字信号控制器；所述报警模块50为声光报警模块。

对于声光报警模块，其中的声音报警电路的电路结构图如图5所示，闪光报警电路的电路结构图如图4所示，其中图5中的RB5和图4中的RB9分别为Dspic30F6012数字信号控制器的I/O端口。若Dspic30F6012数字信号控制器判断发生盗窃事件，则进行声光报警，控制三极管的导通和关断时间来驱动蜂鸣器发声，输出高电平信号使发光二极管发光。

优选的，所述感知层数据集中处理模块80包括与所述第一无线通信模块60双向通信连接的第一感知层无线通信模块81、感知层控制器82和第二感知层无线通信模块83，所述第一感知层无线通信模块81和感知层控制器82之间以及感知层控制器82和第二感知层无线通信模块83之间均为双向通信连接；所述应用层数据集中处理模块110包括与所述第二感知层无线通信模块83通过广域网通信协议双向通信连接的应用层无线通信模块111和应用层控制器112，所述应用层无线通信模块111和应用层控制器112之间为双向通信连接；所述应用层控制器112通过有线网络与设置在监控室中的控制装置双向通信连接。

进一步的，所述第一无线通信模块60、第一感知层无线通信模块81均为Zigbee通信模块；感知层控制器82和应用层控制器112均为Dspic30F6012数字信号控制器，第二感知层无线通信模块83和应用层无线通信模块111均为GSM/GPRS/3G通信模块。

更进一步的，所述设置在监控室中的控制装置包括设置在区域处理中心90中的区域控制装置，还包括设置在报警监控中心100的报警控制装置；所述应用层数据集中处理模块110还包括串口通信模块113，所述应用层控制器112通过串口通信模块113分别与区域控制装置和报警控制装置双向通信连接。

综上所述，本防盗系统结构简单、安装简便、响应速度快、抗干扰能力强、灵敏度高，实现了对受保护设备的全方位监控，最大程度地保证其安全运行，降低了监控设备的投入成本。同时本防盗系统使固定物与互联网无缝对接，从而实现了对零散分布固定物的更加完善的保护。

Claims (10)

1.一种基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：本固定物防盗系统包括用于感知固定物实时状态的固定物防盗装置(70)，固定物防盗装置(70)中设置有第一无线通信模块(60)，固定物防盗装置(70)通过第一无线通信模块(60)将感知到的固定物信息发送给感知层数据集中处理模块(80)，且第一无线通信模块(60)与感知层数据集中处理模块(80)通过局域网通信协议双向通信连接；所述感知层数据集中处理模块(80)通过有线或无线网络与应用层数据集中处理模块(110)双向通信连接；所述应用层数据集中处理模块(110)通过有线或无线网络与设置在监控室中的控制装置双向通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述固定物防盗装置(70)还包括用于检测固定物移动/震动信息的位置状态传感器、传感器采集模块(30)、防盗控制器(40)和报警模块(50)，所述位置状态传感器的信号输出端与传感器采集模块(30)的信号输入端电连接，所述传感器采集模块(30)的输出端与防盗控制器(40)的输入端电连接，所述防盗控制器(40)的输出端与报警模块(50)的输入端电连接，防盗控制器(40)还通过所述第一无线通信模块(60)与感知层数据集中处理模块(80)双向通信连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述感知层数据集中处理模块(80)包括与所述第一无线通信模块(60)双向通信连接的第一感知层无线通信模块(81)、感知层控制器(82)和第二感知层无线通信模块(83)，所述第一感知层无线通信模块(81)和感知层控制器(82)之间以及感知层控制器(82)和第二感知层无线通信模块(83)之间均为双向通信连接；

所述应用层数据集中处理模块(110)包括与所述第二感知层无线通信模块(83)通过广域网通信协议双向通信连接的应用层无线通信模块(111)和应用层控制器(112)，所述应用层无线通信模块(111)和应用层控制器(112)之间为双向通信连接；所述应用层控制器(112)通过有线网络与设置在监控室中的控制装置双向通信连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述设置在监控室中的控制装置包括设置在区域处理中心(90)中的区域控制装置，还包括设置在报警监控中心(100)的报警控制装置。

5.根据权利要求2所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述位置状态传感器为陀螺仪传感器(10)和/或加速度传感器(20)。

6.根据权利要求2所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述防盗控制器(40)为Dspic30F6012数字信号控制器；所述报警模块(50)为声光报警模块。

7.根据权利要求3所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述第一无线通信模块(60)、第一感知层无线通信模块(81)均为Zigbee通信模块；感知层控制器(82)和应用层控制器(112)均为Dspic30F6012数字信号控制器，第二感知层无线通信模块(83)和应用层无线通信模块(111)均为GSM/GPRS/3G通信模块。

8.根据权利要求4所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述区域控制装置和报警控制装置均包括主机和用于显示住户地址的显示器。

9.根据权利要求5所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述传感器采集模块(30)包括与陀螺仪传感器(10)的信号输出端电连接的陀螺仪信号处理电路(31)，还包括与加速度传感器(20)的信号输出端电连接的加速度传感器信号处理电路(32)；所述陀螺仪传感器(10)与陀螺仪信号处理电路(31)整合为ST-L3G4200D三轴数字陀螺仪，所述加速度传感器(20)与加速度传感器信号处理电路(32)整合为DTOS-MXC6225XU重力传感器。

10.根据权利要求3或7所述的基于物联网技术的零散分布固定物防盗系统，其特征在于：所述设置在监控室中的控制装置包括设置在区域处理中心(90)中的区域控制装置，还包括设置在报警监控中心(100)的报警控制装置；所述应用层数据集中处理模块(110)还包括串口通信模块(113)，所述应用层控制器(112)通过串口通信模块(113)分别与区域控制装置和报警控制装置双向通信连接。

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