CN205986963U - 一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，包含监控终端、路由器节点、以及由多个用于检测仓库参数的传感器节点组成的无线传感器网络，所述传感器节点的输出端连接路由器节点的输入端，其采用无线传感器网络对仓库的各个参数进行实时监控，其具有价格低廉、体积小、组网方便、灵活等特点，将无线传感器网络引入安全保护系统，充分发挥无线传感器网络的优点，以提高智能仓库安全保护系统的整体性能；可对仓库的火灾报警，防盗，煤气泄漏等一系列不安全事件进行有效监控，一旦发生威胁安全的事件，监控终端会自动发出相应的报警，管理人员立即就可以知道并采取有效措施，对安全事故进行紧急处理，避免人员财产损失。

Description

一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统

技术领域

本实用新型属于智能监控领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统。

背景技术

随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机电系统制造技术的飞速发展，具有感知、计算存储和通信能力的微型传感器应用于军事、工业、农业和宇航各领域。无线网络传感器是集传感器执行器、控制器和通信装置于一体。集传感与驱动控制能力、计算能力、通信能力于一身的资源(计算、存储和能源)受限的嵌入式设备。由这些微型传感器构成的无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象信息，并对这些信息进行处理，传送给需要这些信息的用户。无线传感器网络具有价格低廉、体积小、组网方便、灵活等特点。这里将无线传感器网络引入安全保护系统，充分发挥无线传感器网络的优点，以提高智能仓库安全保护系统的整体性能。智能仓库安全保护系统具有自身的特点。其传感器节点可以有针对性的预先布置，因而具有相对固定的网络拓扑结构，网络通信和路由协议等也具有其特点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，包含监控终端、路由器节点、以及由多个用于检测仓库参数的传感器节点组成的无线传感器网络，所述传感器节点的输出端连接路由器节点的输入端，所述路由器节点的输出端连接监控终端的输入端；所述传感器节点包含数据采集模块、模数转换模块、放大电路模块、数据处理模块、无线通信模块、电源模块，所述数据采集模块依次通过模数转换模块、放大电路模块连接数据处理模块，所述数据处理模块与无线无线通信模块连接，所述电源模块分别与数据采集模块、模数转换模块、放大电路模块、数据处理模块和无线通信模块连接。

作为本实用新型一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统的进一步优选方案，所述数据采集模块包含红外传感器、温度传感器、湿度传感器、煤气泄漏传感器、火灾烟感传感器、玻璃破碎传感器；所述红外传感器、温度传感器、湿度传感器、煤气泄漏传感器、火灾烟感传感器、玻璃破碎传感器分别与模数转换模块连接。

作为本实用新型一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统的进一步优选方案，所述监控终端包含微控制器模块以及分别与其连接的显示模块、无线收发模块、存储器模块、时钟模块和报警模块。

作为本实用新型一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统的进一步优选方案，所述红外传感器采用芯片型号为PIS-209S的热释电红外线传感器。

作为本实用新型一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统的进一步优选方案，所述煤气泄漏传感器采用芯片型号为MQ-5的煤气传感器。

作为本实用新型一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统的进一步优选方案，所述玻璃破碎传感器采用芯片型号为BS-02的玻璃破碎传感器。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型采用无线传感器网络对仓库的各个参数进行实时监控，其具有价格低廉、体积小、组网方便、灵活等特点，将无线传感器网络引入安全保护系统，充分发挥无线传感器网络的优点，以提高智能仓库安全保护系统的整体性能；

2、本实用新型可对仓库的火灾报警，防盗，煤气泄漏等一系列不安全事件进行有效监控，一旦发生威胁安全的事件，监控终端会自动发出相应的报警，管理人员立即就可以知道并采取有效措施，对安全事故进行紧急处理，避免人员财产损失。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构原理图；

图2是本实用新型传感器节点的结构原理图；

图3是本实用新型监控终端的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，包含监控终端、路由器节点、以及由多个用于检测仓库参数的传感器节点组成的无线传感器网络，所述传感器节点的输出端连接路由器节点的输入端，所述路由器节点的输出端连接监控终端的输入端；该系统通过无线传感器网路可实时监控整个仓库的安全环境，该系统组网方便灵活，容易升级，价格低廉。可对仓库的火灾报警，防盗，煤气泄漏等一系列不安全事件进行有效监控。一旦发生威胁安全的事件，监控终端的报警模块则自动发出相应的报警，管理人员立即就可以知道并采取有效措施，对安全事故进行紧急处理，避免人员财产损失。

如图2所示，所述传感器节点包含数据采集模块、模数转换模块、放大电路模块、数据处理模块、无线通信模块、电源模块，所述数据采集模块依次通过模数转换模块、放大电路模块连接数据处理模块，所述数据处理模块与无线无线通信模块连接，所述电源模块分别与数据采集模块、模数转换模块、放大电路模块、数据处理模块和无线通信模块连接。网络的传感器节点对环境中的各个参数进行测量、采样，将采集到的数据发往路由器节点，并分析、处理路由器节点发来的数据、命令，完成相应操作。所述数据采集模块用于实时采集仓库的各项参数包含火灾报警，防盗，煤气泄漏等一系列不安全事件，进而经过模数转换和放大电路的模数转换和放大处理，进而传输至数据处理模块，通过无线通信模块将采集的参数上传至路由器节点汇总处理，进而上传至监控终端进行远程局域网的智能监控。

所述数据采集模块包含红外传感器、温度传感器、湿度传感器、煤气泄漏传感器、火灾烟感传感器、玻璃破碎传感器；所述红外传感器、温度传感器、湿度传感器、煤气泄漏传感器、火灾烟感传感器、玻璃破碎传感器分别与模数转换模块连接。所述红外传感器采用芯片型号为PIS-209S的热释电红外线传感器，所述煤气泄漏传感器采用芯片型号为MQ-5的煤气传感器。所述玻璃破碎传感器采用芯片型号为BS-02的玻璃破碎传感器。

数据处理模块是无线传感器节点的计算核心。所有设备控制，任务调度，能量计算和功能协调，通信协议，数据融合和数据转储程序都在该模块的支持下完成。所以处理器的选择在传感器节点的设计中至关重要。传感器网络节点使用的处理器应尽量满足：外形小，集成度高，功耗低且支持睡眠模式，运行速度要尽量快，要有足够的外部通用端口和通信接口，成本低，有安全性保证等。目前使用较多的TI公司的MSP430超低功耗系列处理器，不仅功能完整，集成度高，而且根据存储容量提供多种引脚兼容的处理器。

这里采用MSP430F149型处理器：供电电压仅1．8～3．6 V，具有16位RISC结构、125ns指令同周期、多达60 KB Flash ROM和2 KB RAM。另外该器件还配有：12位200 kS／s的MD转换器(自带采样保持)、内部温度传感器、具有3个捕获／比较寄存器的16位定时器Timer_A／Timer__B、2个串口(工作于 UART或SPI模式)、6个8位并口(2个具有中断能力)和硬件乘法器，整个电路结构紧凑且高效。其丰富的寻址方式。简洁的内核指令。较高的处理速度，大量的寄存器及数据存储器使之具有强大的处理能力，丰富的器件内外设接口可简化整个电路设计，减少节点功耗和体积，非常适于节点设计。

无线通信模块采用CC2420型无线收发器。CC2420是Chipcon公司推出的一款兼容2．4 Hz IEEE 802．15．4的无线收发器。CC2420基于的SmartRF03技术，采用0．18μm CMOS工艺生产，集成度高。CC2420是首款符合ZigBee技术的高集成度工业型射频收发器，其MAC层和PHY层协议符合IEEE 802．15．4规范，工作于免授权的2．4 GHz频段。利用此器件开发的短距离射频传输系统成本低、功耗小，适于电池长期供电；并具有硬件加密、安全可靠、组网灵活、抗毁性强等特点，可为传感器网络节点提供理想的解决方案。

所述红外传感器采用芯片型号为PIS-209S的热释电红外线传感器：任何有温度的物体都在不断向外界辐射红外线，人体表面温度一般在37°C，其大部分辐射能量集中在10μm波长范围内。如果把人的红外辐射直接照射在热释电红外传感器上也会引起温度变化而输出信号，但探测距离不够远。为加长探测距离，需附加光学系统来收集红外辐射，通常采用塑料菲涅尔透镜作为红外辐射的聚焦系统。

烟感传感器HIS-07：物质燃烧过程中，一般都有热(温度)、气体与烟雾、火焰等现象产生，针对不同现象有不同火灾信号检测方法。离子感烟传感器利用放射性元素产生的射线，并检测空气电离产生的微电流。

目前大部分离子感烟传感器采用单源双室丁作，即采用1个放射源，2个工作室，分别为参考室和探测室。没有烟雾进入探测室时，两室的微电流保持平衡：当烟雾进入探测室时，探测室电流发生变化。平衡被破坏，传感器将检测到的信号送到一个正反馈电路，产生报警。

煤气报警信号采集：所述煤气泄漏传感器采用芯片型号为MQ-5的煤气传感器。液化气(俗称煤气)是碳原子数为4的碳氢化合物的混合物，其主要成分是甲烷。采用煤气传感器能有效检测是否有煤气泄漏，并产生报警信号。

如图3所示，所述监控终端包含微控制器模块以及分别与其连接的显示模块、无线收发模块、存储器模块、时钟模块和报警模块。所述无线收发模块用于接收传感器节点采集的整个仓库环境的各项参数；包含仓库的火灾报警，防盗，煤气泄漏等一系列不安全事件，所述存储器模块用于实时存储传感器节点采集的整个仓库环境的各项参数，所述时钟模块用于记录存储时间，所述报警模块用于当检测参数出现异常时，一旦发生威胁安全的事件，监控终端会自动发出相应的报警，管理人员立即就可以知道并采取有效措施，对安全事故进行紧急处理，避免人员财产损失。

本实用新型采用无线传感器网络对仓库的各个参数进行实时监控，其具有价格低廉、体积小、组网方便、灵活等特点，将无线传感器网络引入安全保护系统，充分发挥无线传感器网络的优点，以提高智能仓库安全保护系统的整体性能；

本实用新型可对仓库的火灾报警，防盗，煤气泄漏等一系列不安全事件进行有效监控，一旦发生威胁安全的事件，监控终端会自动发出相应的报警，管理人员立即就可以知道并采取有效措施，对安全事故进行紧急处理，避免人员财产损失。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，其特征在于：包含监控终端、路由器节点、以及由多个用于检测仓库参数的传感器节点组成的无线传感器网络，所述传感器节点的输出端连接路由器节点的输入端，所述路由器节点的输出端连接监控终端的输入端；

所述传感器节点包含数据采集模块、模数转换模块、放大电路模块、数据处理模块、无线通信模块、电源模块，所述数据采集模块依次通过模数转换模块、放大电路模块连接数据处理模块，所述数据处理模块与无线无线通信模块连接，所述电源模块分别与数据采集模块、模数转换模块、放大电路模块、数据处理模块和无线通信模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，其特征在于：所述数据采集模块包含红外传感器、温度传感器、湿度传感器、煤气泄漏传感器、火灾烟感传感器、玻璃破碎传感器；所述红外传感器、温度传感器、湿度传感器、煤气泄漏传感器、火灾烟感传感器、玻璃破碎传感器分别与模数转换模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，其特征在于：所述监控终端包含微控制器模块以及分别与其连接的显示模块、无线收发模块、存储器模块、时钟模块和报警模块。

4.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，其特征在于：所述红外传感器采用芯片型号为PIS-209S的热释电红外线传感器。

5.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，其特征在于：所述煤气泄漏传感器采用芯片型号为MQ-5的煤气传感器。

6.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的仓库安保智能监控系统，其特征在于：所述玻璃破碎传感器采用芯片型号为BS-02的玻璃破碎传感器。