CN203338545U - 家庭环境无线监测系统 - Google Patents

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Inventor
李晖
王德生
魏智鹏
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Shenyang University of Technology
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Shenyang University of Technology
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Abstract

本实用新型主要涉及一种家庭环境无线监测系统，属于智能家居技术领域，该监测系统主要包括主机和监测节点，PC端上位机软件通过串口模块与主机连接，主机中的Zigbee协调器设备连接串口模块、GSM模块和液晶；监测节点中，Zigbee模块连接传感器设备，锂电池为监测节点供电，可实现多点有毒气体检测、温湿度检测、人员入侵检测和光强度检测的显示，能够通过GSM网络将异常信息发送给管理员，本实用新型在低成本的前提下实现了基本的安防要求，适于推广应用。

Description

家庭环境无线监测系统
技术领域
本实用新型属于智能家居技术领域,特别是涉及一种家庭环境无线监测系统。
背景技术
科技的发展日新月异，人生对生活水平的要求和对自身的生活环境的关注度也随之提升，家居系统的智能化和无线化逐渐成为人们追求的目标，传统的监测系统大多通过复杂的布线技术将室内各个角落的传感器信号传输到主机，这无形中增加了系统的成本和复杂度，不利于大面积普及。
发明内容
发明目的
本实用新型提供了一种家庭环境无线监测系统，其目的在于结合Zigbee技术、GSM技术和传感器技术的互补优势，以无线的方式实现家庭环境的多点实时监测，实现危险情况下，自动短信报警的功能。
技术方案
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
一种家庭环境无线监测系统，其特征在于：该无线监测系统主要包括主机和监测节点，主机通过无线的方式与监测节点连接，该系统还包括可以与主机进行数据交换的上位机。
所述监测节点至少为1个。
主机包括Zigbee协调器设备、液晶、串口模块和GSM模块，Zigbee协调器设备与液晶、串口模块和GSM模块连接。
监测节点包括Zigbee终端节点设备和传感器设备， Zigbee终端节点设备与传感器设备连接。
所述传感器设备包括红外热释电模块，有毒气体检测模块，温湿度传感器和光强度传感器。
所述监测节点的传感器设备至少为一个。
上位机通过屏蔽电缆连接到系统主机上，上位机采用PC机与主机通信，上位机与主机之间以232方式传输数据。
优点及效果
通过本实用新型技术方案的实施，能够实现对家庭环境进行分布式的多点、多类型数据的监测，异常信息自动通过GSM网络发送给系统管理员进行报警。
本实用新型的优点与积极效果为：
1、无需复杂的布线，降低了成本；
2、多种类型传感器的应用，监测角度光、范围大；
3、系统架构简单、功能扩展性强；
4、GSM短信通知功能，系统可靠性好；
5、上位机软件通过主机对整个系统进行统一调度和管理，可以配置多种情景模式、通过优化系统管理软件可以实现家庭环境监测系统的多种应用方式。
附图说明
图1为本实用新型总体结构示意图；
图2为本实用新型主机结构示意图； 
图3为本实用监测节点结构示意图；
图4为本实用新型主机电路原理图；
图5为本实用新型监测节点电路原理图；
图6为本实用新型主机程序流程图；
图7为本实用新型监测节点程序流程图。
附图标记说明：
1. 主机、2. 监测节点、3. 上位机、4. Zigbee协调器设备、5. 液晶、6. 串口模块、7. GSM模块、8. Zigbee终端节点设备、9. 传感器设备、10. 红外热释电模块、11. 有毒气体检测模块、12. 温湿度传感器、13. 光强度传感器。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
本实用新型是一种家庭环境无线监测系统，其特征在于：图1为本实用新型的总体结构示意图，如图1中所示：该无线监测系统主要包括主机1和监测节点2，主机1通过无线的方式与监测节点2连接，该系统还包括可以与主机1进行数据交换的上位机3。
所述监测节点2至少为1个。
图2为本实用新型的主机结构示意图，如图2中所示：所述主机1包括Zigbee协调器设备4、液晶5、串口模块6和GSM模块7，Zigbee协调器设备4与液晶5、串口模块6和GSM模块7连接。
图3为本实用新型的监测节点结构示意图，如图3中所示：所述监测节点2包括Zigbee终端节点设备8和传感器设备9， Zigbee终端节点设备8与传感器设备9连接。
所述传感器设备包括红外热释电模块10，有毒气体检测模块11，温湿度传感器12和光强度传感器13。
所述监测节点2的传感器设备9至少为一个。
上位机通过屏蔽电缆连接到系统主机1上，上位机采用PC机与主机1通信，上位机与主机1之间以232方式传输数据。
主机和监测节点的具体电路原理如图4、图5所示：
如图4所示：主机中的Zigbee设备通过无线的方式从各个监测节点接收数据，并将数据显示到液晶上，与此同时，按照一定的协议格式将数据通过串口模块上传给上位机以待处理，当分析数据为危险状态时，Zigbee设备通过AT指令控制GSM模块向系统管理员发送短信进行报警，外接电源为主机提供电能。
如图5所示：监测节点中的Zigbee设备与各个类型的传感器连接，通过单总线通信协议读取温湿度值，通过读取引脚电平变化监测热释电传感器和有毒气体传感器的状态，通过A/D转换器读取光敏传感器的输出，读取完成后按照既定的协议帧格式打包发送给主机，锂电池为监测节点供电。
主机和监测节点的具体工作流程如图6、图7所示：
图6为本实用新型的主机工作流程图。初始化，主要初始化主机中Zigbee模块定时器，设定中断优先级、配置输入输出口、寄存器数据，完成后发起Zigbee网络并等待监测节点加入，网络连接就绪后，主机等待监测节点数据，收到数据后，进行显示和PC端上传，当分析出危险信息时，控制GSM模块发送短信给管理员。
图7为本实用新型的监测节点工作流程图。上电后，监测节点初始化硬件设备，搜索特定网络并加入，完成后定时读取传感器数据并通过Zigbee网络发送给主机。

Claims (7)

1.一种家庭环境无线监测系统，其特征在于：该无线监测系统主要包括主机（1）和监测节点（2），主机（1）通过无线的方式与监测节点（2）连接，该系统还包括可以与主机（1）进行数据交换的上位机（3）。
2.根据权利要求1所述的家庭环境无线监测系统，其特征在于：所述监测节点（2）至少为1个。
3.根据权利要求1所述的家庭环境无线监测系统，其特征在于：所述主机（1）包括Zigbee协调器设备（4）、液晶（5）、串口模块（6）和GSM模块（7），Zigbee协调器设备（4）与液晶（5）、串口模块（6）和GSM模块（7）连接。
4.根据权利要求1所述的家庭环境无线监测系统，其特征在于：所述监测节点（2）包括Zigbee终端节点设备（8）和传感器设备（9）， Zigbee终端节点设备（8）与传感器设备（9）连接。
5.根据权利要求4所述的家庭环境无线监测系统，其特征在于：所述传感器设备包括红外热释电模块（10），有毒气体检测模块（11），温湿度传感器（12）和光强度传感器（13）。
6.根据权利要求4所述的家庭环境无线监测系统，其特征在于：所述监测节点（2）的传感器设备（9）至少为一个。
7.根据权利要求1所述的家庭环境无线监测系统，其特征在于：上位机通过屏蔽电缆连接到系统主机（1）上，上位机（3）采用PC机与主机（1）通信，上位机（3）与主机（1）之间以232方式传输数据。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104635580A (zh) * 2015-01-07 2015-05-20 王建农 一种物联网测量仪
CN105225406A (zh) * 2015-10-21 2016-01-06 沈阳大学 一种无线传感器网络家庭安全防盗装置
CN105403251A (zh) * 2015-12-07 2016-03-16 小米科技有限责任公司 室内环境预警的方法及装置
CN111899502A (zh) * 2020-08-05 2020-11-06 安徽理工大学 一种电力载波结合Wi-Fi通信的区域型智能化老人监护系统

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