CN203689633U

CN203689633U - 一种多功能监控设备

Info

Publication number: CN203689633U
Application number: CN201420052151.7U
Authority: CN
Inventors: 杜素芳; 郭呈祥; 杨梅芳; 张军锋; 邓曙光; 薛新慈; 亓传伟
Original assignee: Puyang Vocational and Technical College
Current assignee: Puyang Vocational and Technical College
Priority date: 2014-01-26
Filing date: 2014-01-26
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2024-01-26

Abstract

本实用新型公开了一种多功能监控设备，包括第一处理模块，第一处理模块连接有第一GPRS模块和GPS模块、第一串口摄像头和运动传感器，第一处理模块、第一GPRS模块、GPS模块和运动传感器均设置在待监控实验仪器底座壳体内部，第一串口摄像头设置在待监控实验仪器底座壳体外表面；待监控实验仪器壳体内部还设置有电源模块。本实用新型能够利用运动传感器判断待检测试验仪器是否处于安全状态，并在进行报警时利用串口摄像头进行画面拍摄、利用GPS模块进行实时位置定位，并将报警信息和实时位置通过GPRS模块以彩信或短信方式发送到预设报警手机进行报警，便于监控人员及时进行追踪找回待检测实验仪器。

Description

一种多功能监控设备

技术领域

本实用新型涉及一种监控设备，尤其涉及一种实训室设备多功能监控设备。

背景技术

实训室是进行实训教学的保障与基础，对提高学生的实践技能与创新能力至关重要。由于实训楼上的各个实训室内存放着大量价格昂贵的仪器设备，一旦发生被盗事故，将引起巨大的经济损失，因此实训室的监控就显得尤为重要。现有的实训室设备防盗系统大多采用人工、摄像头或红外监控，辅助以声音报警器进行报警，其结果是监控盲点多，反应速度低，报警距离有限，整体监控效果较差，存在较大的安全隐患。并且现有的实训室设备防盗系统只能做到对实验仪器的监控，却无法实现对实验仪器的定位追踪，达不到快速找回实验仪器的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多功能监控设备，能够在实验仪器移动时立即进行报警，同时能对实验仪器进行定位追踪和实时图像回传，便于使用者快速找回实验仪器。

本实用新型采用下述技术方案：

一种多功能监控设备，包括第一处理模块，第一处理模块连接有第一GPRS模块和GPS模块，第一处理模块还分别连接有第一串口摄像头和运动传感器，所述的第一处理模块、第一GPRS模块、GPS模块和运动传感器均设置在待监控实验仪器底座壳体内部，所述的第一串口摄像头设置在待监控实验仪器底座壳体外表面；待监控实验仪器壳体内部还设置有电源模块。

所述的运动传感器采用三维重力加速度传感器或倾角传感器。

所述的第一处理模块还连接有用于检测待监控实验仪器底座壳体是否被打开的无源接近开关，无源接近开关设置在待监控实验仪器底座壳体内部。

所述的第一处理模块采用AT89C52单片机，AT89C52单片机的第一UART串口通过GM8123模块分别连接GPS模块、运动传感器和第一串口摄像头；AT89C52单片机的第二UART串口通过GM8123模块分别连接第一GPRS模块和无源接近开关。

所述的电源模块包括锂电池组，锂电池组分别通过第一电源管理芯片连接第一处理模块和第一GPRS模块、通过第二电源管理芯片连接GPS模块、通过第三电源管理芯片连接第一串口摄像头和运动传感器；第一处理模块分别控制连接第一电源管理芯片、第二电源管理芯片和第三电源管理芯片。

所述的第一电源管理芯片采用LT3125；所述的第二电源管理芯片采用LP3996；所述的第三电源管理芯片采用LP3996。

还包括设置在实训室出入口处的RFID阅读器、第二串口摄像头和设置在待监控实验仪器底座壳体内部的RFID电子标签，RFID阅读器的信号输出端连接第二处理模块的信号输入端，第二处理模块的信号输出端连接第二GPRS模块和第二串口摄像头。

本实用新型针对传统现有监控系统存在的反应速度低，监控效果差、不能进行定位追踪的缺点，利用运动传感器判断待检测试验仪器是否处于安全状态，并在进行报警时利用串口摄像头进行画面拍摄、利用GPS模块进行实时位置定位，并将报警信息和实时位置通过GPRS模块以彩信或短信方式发送到预设报警手机进行报警，用户可以结合彩信图片分析现场情况，同时利用实时位置信息进行定位追踪，便于监控人员及时进行追踪找回待检测实验仪器。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的供电原理框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括第一处理模块，第一处理模块连接有用于进行与使用者预先设定的报警手机进行无线通讯的第一GPRS模块和用于进行待监控实验仪器实时定位的GPS模块，第一处理模块还分别连接有用于拍摄实时画面的第一串口摄像头和用于检测待监控实验仪器是否发生移动的运动传感器，第一处理模块、第一GPRS模块、GPS模块和运动传感器均设置在待监控实验仪器底座壳体内部，第一处理模块、第一GPRS模块、GPS模块和运动传感器也可封装在单独的壳体内部，避免外力损坏以提高工作稳定性，第一串口摄像头设置在待监控实验仪器底座壳体外表面，待监控实验仪器壳体内部还设置有电源模块，电源模块为各个设备模块进行供电。第一处理模块还连接有用于检测待监控实验仪器底座壳体是否被打开的无源接近开关，无源接近开关设置在待监控实验仪器底座壳体内部，无源接近开关的检测面面对待监控实验仪器底座壳体可打开的一侧壳体。当待监控实验仪器底座壳体处于封闭状态时，无缘接近开关持续向第一控制模块发生信号；一旦发生待监控实验仪器底座壳体被打开的状况，无源接近开关立刻停止发送信号，第一处理模块即可判断得出待监控实验仪器底座壳体被打开，然后通过第一GPRS模块进行报警。

本实用新型中，运动传感器采用三维重力加速度传感器或倾角传感器。三维重力加速度传感器能够感知到加速力的变化，当待监控实验仪器发生晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化均可向第一处理模块发送报警信号；倾角传感器可实时监测待监控实验仪器的倾斜角度，由于待监控实验仪器在移动过程中势必会发生倾斜角度的变化，因此，倾角传感器可准确的判断待监控仪器的位置变化，并在待监控仪器发生位置变化时向第一处理模块发送报警信号。第一处理模块可采用AT89C52单片机，具有低电压、低功耗、高性能的优点，特别适合用于工作时间较长的监控设备中。由于AT89C52单片机仅具有两个UART串口，因此，本实施例中通过GM8123这种1扩3通用异步串口扩展芯片进行扩展，AT89C52单片机的第一UART串口通过GM8123模块分别连接GPS模块、运动传感器和第一串口摄像头；AT89C52单片机的第二UART串口通过GM8123模块分别连接第一GPRS模块和无源接近开关。GPS模块可采用Ublox 公司的LEA-5H，定位时间迅速，精度达到4m以内。第一GPRS模块可采用西门子的MC55，MC55带有彩信协议栈MMS功能，可用于传输彩信、语音、传真。第一串口摄像头可采用YSX-036，具有视频采集和图像压缩功能，内含拍摄控制、视频捕捉、图像数据采集、图像JPEG压缩、串口通讯等功能。

传统的监控设备中，出于设备体积考虑，多个功能模块都采用同一个电源管理芯片进行管理，但由于多个功能模块的电压要求不同，现有的监控设备电源管理方法存在着功耗大、设备使用时间较短的缺陷。因此，如图2所示，本实用新型采用的电源模块包括锂电池组和多个电源管理芯片，针对第一GPRS模块、GPS模块、第一串口摄像头和运动传感器不同的电压要求，分别进行管理，可达到很好的低功耗效果，延长监控设备的工作时间。特别是针对本实用新型中使用的GPS模块LEA-5H和第一GPRS模块MC55，均支持冷热双快速启动模式，因此在本实施例中，锂电池组分别通过第一电源管理芯片连接第一处理模块和第一GPRS模块、通过第二电源管理芯片连接GPS模块、通过第三电源管理芯片连接第一串口摄像头和运动传感器，第一处理模块分别控制连接第一电源管理芯片、第二电源管理芯片和第三电源管理芯片。第一电源管理芯片采用LT3125；第二电源管理芯片采用LP3996；第三电源管理芯片采用LP3996。LT3125是凌力特尔公司的一款DC-DC 电源芯片，输入电压为1.8V-5.5V, 输出电压为2V-5V可调，并带使能控制开关。LT3125在锂电池组电压低于3.6 V但高于1.8V时也能确保第一GPRS模块的正常工作。LP3996是美国国家半导体公司生产的一款带控制开关的LDO芯片，能将3.6V输入电压转成3.3 V 电压稳定输出，具有低纹波特点，刚好满足GPS模块低纹波输入要求。本实用新型中，第一GPRS模块和GPS分别采用带有控制功能的电源芯片LT3125和LP3996进行供电。本实用新型在正常工作状态下，第一处理模块断开第一GPRS模块和GPS的供电，采用一定的间隔时间间隔启动第一GPRS模块和GPS报告设备状况。当运动传感器一旦检测到有异动进行报警时，第一处理模块再立刻恢复第一GPRS模块和GPS供电，使用GPS进行位置定位、GPRS 向用户发送设备状况以及报警信息。

为了进一步提高监控效果，本实用新型还包括设置在实训室出入口处的RFID阅读器、第二串口摄像头和设置在待监控实验仪器底座壳体内部的RFID电子标签，RFID阅读器的信号输出端连接第二处理模块的信号输入端，第二处理模块的信号输出端连接第二GPRS模块和第二串口摄像头。当设置有RFID电子标签的待监控实验仪器通过实训室出入口时，设置在实训室出入口处的RFID阅读器均可检测到待监控实验仪器并向第二处理模块发送信号，第二处理模块可通过第二GPRS模块向预设的报警手机发送报警信号。同时，第二处理模块控制第二串口摄像头开启进行录像，方便使用者进行查阅。

本实用新型在使用过程中，当待监控实验仪器发生位置移动时，运动传感器可立即向第一处理模块发送报警信号，第一处理模块立刻通过第一GPRS模块向预设的报警手机发送报警信号，同时第一处理模块立刻控制第一串口摄像头和GPS模块开启工作，第一串口摄像头可进行拍照或拍摄，并通过第一GPRS模块向预设的报警手机发送图片或视频信息。GPS模块启动后，可通过卫星进行定位，并通过GPRS 模块利用互联网向预设的报警手机发送实时位置，便于工作人员及时进行物品追踪，找回实验仪器。当设置有RFID电子标签的待监控实验仪器通过实训室出入口时，第二处理模块可通过第二GPRS模块向预设的报警手机发送报警信号，并通过第二串口摄像头开启进行录像，方便使用者进行查阅。使用者也可随时通过第一GPRS模块向第一处理模块发生信号，通过开启第一串口摄像头拍摄待检测试验仪器所处空间图像信息，便于使用者及时掌握待检测试验仪器位置。

Claims

1.一种多功能监控设备，其特征在于：包括第一处理模块，第一处理模块连接有第一GPRS模块和GPS模块，第一处理模块还分别连接有第一串口摄像头和运动传感器，所述的第一处理模块、第一GPRS模块、GPS模块和运动传感器均设置在待监控实验仪器底座壳体内部，所述的第一串口摄像头设置在待监控实验仪器底座壳体外表面；待监控实验仪器壳体内部还设置有电源模块。

2.根据权利要求1所述的多功能监控设备，其特征在于：所述的运动传感器采用三维重力加速度传感器或倾角传感器。

3.根据权利要求2所述的多功能监控设备，其特征在于：所述的第一处理模块还连接有用于检测待监控实验仪器底座壳体是否被打开的无源接近开关，无源接近开关设置在待监控实验仪器底座壳体内部。

4.根据权利要求3所述的多功能监控设备，其特征在于：所述的第一处理模块采用AT89C52单片机，AT89C52单片机的第一UART串口通过GM8123模块分别连接GPS模块、运动传感器和第一串口摄像头；AT89C52单片机的第二UART串口通过GM8123模块分别连接第一GPRS模块和无源接近开关。

5.根据权利要求4所述的多功能监控设备，其特征在于：所述的电源模块包括锂电池组，锂电池组分别通过第一电源管理芯片连接第一处理模块和第一GPRS模块、通过第二电源管理芯片连接GPS模块、通过第三电源管理芯片连接第一串口摄像头和运动传感器；第一处理模块分别控制连接第一电源管理芯片、第二电源管理芯片和第三电源管理芯片。

6.根据权利要求5所述的多功能监控设备，其特征在于：所述的第一电源管理芯片采用LT3125；所述的第二电源管理芯片采用LP3996；所述的第三电源管理芯片采用LP3996。

7.根据权利要求6所述的多功能监控设备，其特征在于：还包括设置在实训室出入口处的RFID阅读器、第二串口摄像头和设置在待监控实验仪器底座壳体内部的RFID电子标签，RFID阅读器的信号输出端连接第二处理模块的信号输入端，第二处理模块的信号输出端连接第二GPRS模块和第二串口摄像头。