CN202720755U - 基于gsm网络的实验室智能安防系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于GSM网络的实验室智能安防系统，包括探测传感集成装置、以及与探测传感集成装置连接的主控单片机、以及与主控单片机连接的无线通信GSM模块，所述无线通信GSM模块通过GSM网络链接有用户手机。本实用新型的优点在于：本实用新型的实现过程为：本设计中的基于GSM网络的实验室智能安防系统集检测、控制、显示、通信等模块于一身，并且可实现实时报警处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验室安防设计，具体是指基于GSM网络的实验室智能安防系统。
背景技术
实验室是高校教学过程的重要环节，是综合应用型人才培养和教师进行科学研究的重要场所。近年来，随着高校规模的扩大，各高校实验室也得以飞速发展，实验室器材占高校固定资产的比重也越来越大。但是，由于很多院校没有实验中心，实验室主要依附于院系而存在，比较分散。这样，集中实现实验室的安全维护和管理存在较大困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于GSM网络的实验室智能安防系统，本设计中的基于GSM网络的实验室智能安防系统集检测、控制、显示、通信等模块于一身，并且可实现实时报警处理。
本实用新型的实现方案如下：基于GSM网络的实验室智能安防系统，包括探测传感集成装置、以及与探测传感集成装置连接的主控单片机、以及与主控单片机连接的无线通信GSM模块，所述无线通信GSM模块通过GSM网络链接有用户手机。
所述主控单片机还连接有声光报警器。
所述主控单片机还连接有LCD显示器。
所述主控单片机还连接有按键电路。
所述探测传感集成装置包括同时与主控单片机连接的红外传感器、烟雾传感器、湿度传感器、温度传感器。
所述探测传感集成装置包括同时与主控单片机连接的玻璃破碎传感器。
所述主控单片机为型号是LPC2138的单片机。
所述无线通信GSM模块为型号为TC35的无线通信GSM模块。
本实用新型提出了基于GSM和型号为LPC2138的主控单片机的实验室安防系统，本系统采用32位ARM系列单片机LPC2138作为主控芯片，通过各种传感器采集实验室信息，如有危害实验室安全的因素出现，通过GSM模块发送短消息给监控中心或者实验室管理员，及时对实验室进行维护，从而提高了实验室安全运转的可靠性。
本系统主要由控制模块、信息采集模块、报警模块三部分组成。
控制模块由型号为LPC2138的主控单片机、LCD显示器、按键电路和电源电路组成。控制模块主要控制协调系统的正常工作，主控单片机将信息采集模块送来信息进行处理、识别，并将关键信息在LCD显示器上显示出来；用户可通过按键电路控制和LCD显示器查看实验室当前状态，可以进行手动布防和撤防操作，使用方便灵活。
信息采集模块由红外传感器、烟雾传感器、湿度传感器、温度传感器、玻璃破碎传感器及信号处理电路组成，主要功能是采集实验室的环境信息和安全信息。传感信号经信号处理电路处理后送主控模块进行处理。
报警模块由声光报警器和无线通信GSM模块组成，在接收到危害实验室的信息时，按照预先设定的警情处理模式，开启相应的报警方式。
主控单片机采用菲利普公司的LPC2138，这是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7 TDMI-STMCPU的微控制器，带有512kB的嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。它对代码规模有严格控制的应用，使其可用16位的Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能损失却很小。
无线通信GSM模块采用TC35。TC35是Siemens公司推出的新一代无线通信GSM模块，可以快速安全可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务和传真。模块的工作电压为3.3～ 5.5V， 可以工作在900MHz和1800MHz两个频段，所在频段功耗分别为2W（900M）和1W（1800M）。模块有AT命令集接口，支持PDU模式的短消息。TC35和LPC2138之间通过UART连接。
主控单片机内置有主程序，主程序包括设备的初始化、数据的采集、信息处理和相关子程序的调用。数据采集时，将红外和烟雾传感器的信号设为外部中断，火警中断优先级高于盗警中断。而对于玻璃破碎传感器温度和湿度传感器的信号进行轮询检测、采集。信息处理对采集到的信息进行处理，识别报警信息，按照安防状态选择合适的报警模式，并将当前实验室安全状态送LCD显示器。火警和盗警的处理除了启动声光报警外，还需通过无线通信GSM模块发出短消息通知实验室管理和维护人员。
系统采用的TC35无线通信GSM模块，支持PDU消息模式。根据系统的通信协议信息的发送是以发送数据帧为主要方式，一个完整的数据帧包括起始标志单元、命令单元、CRC校验单元、结束标志单元等四部分。采用PDU模式时，一个数据帧能够包含140个字节（70个汉字）的数据量，中文字符按照UNICODE进行编码。
本系统可以实现查询和设置两大功能。查询主要查询系统当前信息和历史告警信息；设置功能除了进行实验室的布防和撤防外，还可设置不同的防范状态。依据学校工作的特点，可将安防模式设为学期模式和假期模式，在这两种模式下安防等级相同，不同的是报警的方式。学期模式下警情信息主要交由实验室管理员处理；而在学校寒暑假期间，则采用假期模式，警情信息由学校安保处值班人员处理。
本系统利用GSM无线网络实现对分散实验室的集中监控及管理，能实时监控实验室的运转状态，及时发现警情以便于快速排除，对实验室进行维护，实现了高校实验室集成化、智能化、网络化监控，节约人力资源，提高了高校实验室安全运转的可靠性，使实验室平稳发挥自身职能。
主控单片机内置有温度、烟雾、湿度等报警信息、以及报警触发上限值，当红外传感器、烟雾传感器、湿度传感器、温度传感器、玻璃破碎传感器检测到与之相对应的报警信息后，将信息上传给主控单片机，主控单片机根据自身内置的程序进行逻辑处理，判定那些信息应该输出报警。当检测到的值大于设定的上限值后，主控单片机自动调用内部的预存报警信息，并将预存报警信息发送给无线通信GSM模块，无线通信GSM模块通过GSM网络发送给用户手机，以告知用户。
本实用新型的优点在于：本实用新型的实现过程为：本设计中的基于GSM网络的实验室智能安防系统集检测、控制、显示、通信等模块于一身，并且可实现实时报警处理。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示。
基于GSM网络的实验室智能安防系统，包括探测传感集成装置、以及与探测传感集成装置连接的主控单片机、以及与主控单片机连接的无线通信GSM模块，所述无线通信GSM模块通过GSM网络链接有用户手机。
所述主控单片机还连接有声光报警器。
所述主控单片机还连接有LCD显示器。
所述主控单片机还连接有按键电路。
所述探测传感集成装置包括同时与主控单片机连接的红外传感器、烟雾传感器、湿度传感器、温度传感器。
所述探测传感集成装置包括同时与主控单片机连接的玻璃破碎传感器。
所述主控单片机为型号是LPC2138的单片机。
所述无线通信GSM模块为型号为TC35的无线通信GSM模块。
本实用新型提出了基于GSM和型号为LPC2138的主控单片机的实验室安防系统，本系统采用32位ARM系列单片机LPC2138作为主控芯片，通过各种传感器采集实验室信息，如有危害实验室安全的因素出现，通过GSM模块发送短消息给监控中心或者实验室管理员，及时对实验室进行维护，从而提高了实验室安全运转的可靠性。
本系统主要由控制模块、信息采集模块、报警模块三部分组成。
控制模块由型号为LPC2138的主控单片机、LCD显示器、按键电路和电源电路组成。控制模块主要控制协调系统的正常工作，主控单片机将信息采集模块送来信息进行处理、识别，并将关键信息在LCD显示器上显示出来；用户可通过按键电路控制和LCD显示器查看实验室当前状态，可以进行手动布防和撤防操作，使用方便灵活。
信息采集模块由红外传感器、烟雾传感器、湿度传感器、温度传感器、玻璃破碎传感器及信号处理电路组成，主要功能是采集实验室的环境信息和安全信息。传感信号经信号处理电路处理后送主控模块进行处理。
报警模块由声光报警器和无线通信GSM模块组成，在接收到危害实验室的信息时，按照预先设定的警情处理模式，开启相应的报警方式。
主控单片机采用菲利普公司的LPC2138，这是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7 TDMI-STMCPU的微控制器，带有512kB的嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。它对代码规模有严格控制的应用，使其可用16位的Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能损失却很小。
无线通信GSM模块采用TC35。TC35是Siemens公司推出的新一代无线通信GSM模块，可以快速安全可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务和传真。模块的工作电压为3.3～ 5.5V， 可以工作在900MHz和1800MHz两个频段，所在频段功耗分别为2W（900M）和1W（1800M）。模块有AT命令集接口，支持PDU模式的短消息。TC35和LPC2138之间通过UART连接。
主控单片机内置有主程序，主程序包括设备的初始化、数据的采集、信息处理和相关子程序的调用。数据采集时，将红外和烟雾传感器的信号设为外部中断，火警中断优先级高于盗警中断。而对于玻璃破碎传感器温度和湿度传感器的信号进行轮询检测、采集。信息处理对采集到的信息进行处理，识别报警信息，按照安防状态选择合适的报警模式，并将当前实验室安全状态送LCD显示器。火警和盗警的处理除了启动声光报警外，还需通过无线通信GSM模块发出短消息通知实验室管理和维护人员。
系统采用的TC35无线通信GSM模块，支持PDU消息模式。根据系统的通信协议信息的发送是以发送数据帧为主要方式，一个完整的数据帧包括起始标志单元、命令单元、CRC校验单元、结束标志单元等四部分。采用PDU模式时，一个数据帧能够包含140个字节（70个汉字）的数据量，中文字符按照UNICODE进行编码。
本系统可以实现查询和设置两大功能。查询主要查询系统当前信息和历史告警信息；设置功能除了进行实验室的布防和撤防外，还可设置不同的防范状态。依据学校工作的特点，可将安防模式设为学期模式和假期模式，在这两种模式下安防等级相同，不同的是报警的方式。学期模式下警情信息主要交由实验室管理员处理；而在学校寒暑假期间，则采用假期模式，警情信息由学校安保处值班人员处理。
本系统利用GSM无线网络实现对分散实验室的集中监控及管理，能实时监控实验室的运转状态，及时发现警情以便于快速排除，对实验室进行维护，实现了高校实验室集成化、智能化、网络化监控，节约人力资源，提高了高校实验室安全运转的可靠性，使实验室平稳发挥自身职能。
主控单片机内置有温度、烟雾、湿度等报警信息、以及报警触发上限值，当红外传感器、烟雾传感器、湿度传感器、温度传感器、玻璃破碎传感器检测到与之相对应的报警信息后，将信息上传给主控单片机，主控单片机根据自身内置的程序进行逻辑处理，判定那些信息应该输出报警。当检测到的值大于设定的上限值后，主控单片机自动调用内部的预存报警信息，并将预存报警信息发送给无线通信GSM模块，无线通信GSM模块通过GSM网络发送给用户手机，以告知用户。
如上所述，则能很好的实现本实用新型。
Claims (8)
1.基于GSM网络的实验室智能安防系统，其特征在于：包括探测传感集成装置、以及与探测传感集成装置连接的主控单片机、以及与主控单片机连接的无线通信GSM模块，所述无线通信GSM模块通过GSM网络链接有用户手机。
2.根据权利要求1所述的基于GSM网络的实验室智能安防系统，其特征在于：所述主控单片机还连接有声光报警器。
3.根据权利要求1所述的基于GSM网络的实验室智能安防系统，其特征在于：所述主控单片机还连接有LCD显示器。
4.根据权利要求1所述的基于GSM网络的实验室智能安防系统，其特征在于：所述主控单片机还连接有按键电路。
5.根据权利要求1所述的基于GSM网络的实验室智能安防系统，其特征在于：所述探测传感集成装置包括同时与主控单片机连接的红外传感器、烟雾传感器、湿度传感器、温度传感器。
6.根据权利要求1所述的基于GSM网络的实验室智能安防系统，其特征在于：所述探测传感集成装置包括同时与主控单片机连接的玻璃破碎传感器。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于GSM网络的实验室智能安防系统，其特征在于：所述主控单片机为型号是LPC2138的单片机。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的基于GSM网络的实验室智能安防系统，其特征在于：所述无线通信GSM模块为型号为TC35的无线通信GSM模块。
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| CN104062215A (zh) * | 2013-03-21 | 2014-09-24 | 中科天融(北京)科技有限公司 | 一种一体化油烟监测仪 |
| CN105788163A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-07-20 | 湖南奥科网络技术股份有限公司 | 一种基于互联网的库房安防系统 |
| CN107845229A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-03-27 | 浙江理工大学 | 一种拼装的远程家居看护系统 |
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| CN103677020B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-12-23 | 广州供电局有限公司 | 实验室高安全性处理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130206 Termination date: 20130827 |