CN206709880U - 一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及防盗检测领域，更具体地，涉及一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统。基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的入侵检测模块、红外温度检测、火星检测模块、烟雾检测模块、供电模块、门磁检测的输出端连接着微控制器的输入端；微控制器的输出端连接着灯光闪烁报警、显示模块的输入端；微控制器的输出端连接着库房门锁执行机构的输入端；微控制器连接着无线通讯模块。本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，通过检测模块检测仓库中的红外温度、烟雾浓度、火星信号，确保银行仓库是否安全，采用UPS电源供电，防止突然断电造成系统停止工作，采用灯光闪烁的方式报警，避免发出声音惊动入侵者。

Description

一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统

技术领域

本实用新型主要涉及防盗检测领域，更具体地说，涉及一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统。

背景技术

银行仓库中存放着银行中重要的客户信息及银行的流动基金，所以银行仓库门禁系统是银行安全的关键。一般银行利用监控、门禁、IC卡、报警、防火等技术保证银行仓库的安全，除了外在因素引起的银行仓库出现安全问题，一些人为因素也可能造成银行仓库被盗，可能发生非法入侵、放火、切断电闸等，为了保证银行仓库的安全，设计了一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，通过检测模块检测仓库中的红外温度、烟雾浓度、火星信号，确保银行仓库是否安全，采用UPS电源供电，防止突然断电造成系统停止工作，采用灯光闪烁的方式报警，避免发出声音惊动入侵者。

为解决上述技术问题，本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统包括入侵检测模块、红外温度检测、火星检测模块、烟雾检测模块、供电模块、微控制器、灯光闪烁报警、无线通讯模块、显示模块、门磁检测、库房门锁执行机构，通过检测模块检测仓库中的红外温度、烟雾浓度、火星信号，确保银行仓库是否安全，采用UPS电源供电，防止突然断电造成系统停止工作，采用灯光闪烁的方式报警，避免发出声音惊动入侵者。

其中，所述入侵检测模块的输出端连接着微控制器的输入端；所述红外温度检测的输出端连接着微控制器的输入端；所述火星检测模块的输出端连接着 微控制器的输入端；所述烟雾检测模块的输出端连接着微控制器的输入端；所述供电模块的输出端连接着微控制器的输入端；所述微控制器的输出端连接着灯光闪烁报警的输入端；所述微控制器的输出端连接着显示模块的输入端；所述门磁检测的输出端连接着微控制器的输入端；所述微控制器的输出端连接着库房门锁执行机构的输入端；所述微控制器连接着无线通讯模块。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统所述微控制器采用PIC系列单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统所述供电模块采用UPS电源。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统所述红外温度检测采用TN9温度传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统所述火星检测模块采用R2868传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统所述烟雾检测模块采用A5367烟雾传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统所述门磁检测包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片。

控制效果：本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，通过检测模块检测仓库中的红外温度、烟雾浓度、火星信号，确保银行仓库是否安全，采用UPS电源供电，防止突然断电造成系统停止工作，采用灯光闪烁的方式报警，避免发出声音惊动入侵者。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的微控制 器的电路图。

图3为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的入侵检测模块的发射部分的电路图。

图4为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的入侵检测模块的接收部分的电路图。

图5为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的红外温度检测的电路图。

图6为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的供电模块的电路图。

图7为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的火星检测模块的电路图。

图8为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的烟雾检测模块的电路图。

图9为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的无线通讯模块的电路图。

图10为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的门磁检测的编码电路图。

图11为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的门磁检测的解码电路图。

图12为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的显示模块的电路图。

图13为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的库房门锁执行机构的电路图。

图14为本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的灯光闪烁报警的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，本实施方式所述一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统包括入侵检测模块、红外温度检测、火星检测模块、烟雾检测模块、供电模块、微控制器、灯光闪烁报警、无线通讯模块、显示模块、门磁检测、库房门锁执行机构，通过检测模块检测仓库中的红外温度、烟雾浓度、火星信号，确保银行仓库是否安全，采用UPS电源供电，防止突然断电造成系统停止工作，采用灯光闪烁的方式报警，避免发出声音惊动入侵者。

其中，所述入侵检测模块的输出端连接着微控制器的输入端，入侵检测模块采用主动式红外传感器电路，包括红外发射部分和红外接收部分，发射部分采用交流方式激发，用NE555组建脉冲产生电路，在红外发射管和红外接收管上加上一对透镜增强发射距离；接收部分采用PIN光二极管负责接收红外光并由U1B将接收的微弱信号作为20000倍放大，U1A是电压比较器，参考电压是0.8V。当无物体入侵时，红外线被光二极管正常接收、放大、整流，并在U1A正输入管脚产生一个高于参考值0.8V的电压，此时YOUT输出为高电平。当有物体入侵时，将部分或完全遮挡所发射的红外光线，此时光二极管接收的信号大幅度减弱或消失，于是U1B正输入管脚产生的电压将小于参考电压，VOUT输出为低电平，微控制器的RE2引脚接收入侵检测模块VOUT引脚输出的控制信号。

所述红外温度检测的输出端连接着微控制器的输入端，红外温度检测采用TN9温度传感器，红外温度检测用于检测入侵者的体温，其中，V为电源引脚VCC，VCC一般为3V到5V之间的电压，一般取3.3V；D为数据接收引脚，没有数据接收时D为高电平；C为2KHzCLOCK输出引脚；G为接地引脚；A为测温启动信号引脚，低电平有效，在CLOCK的下降沿时接收数据，红外温度检测的D、C、A端分别与微控制器的RA3、RA4、RA5引脚相连接。

所述火星检测模块的输出端连接着微控制器的输入端，火星检测模块采用R2868传感器，火星检测模块利用紫外线通过金属的光电效果和瓦斯乘法效果来 发现火星源，检测银行仓库内是否有火星，将检测到的数字信号传送到微控制器中，火星检测模块的R_OUT端输出信号到微控制器的RE1引脚。

所述烟雾检测模块的输出端连接着微控制器的输入端，烟雾检测模块采用A5367烟雾传感器，通过检测烟雾的浓度来检测银行仓库中是否有除空气外的有害气体；烟雾检测模块在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是微控制器接收到报警信号，烟雾检测模块的OUT、SET端与微控制器的RE0、RD7引脚相连接。

所述供电模块的输出端连接着微控制器的输入端，供电模块采用UPS电源，由于银行仓库中存放着重要物品，一旦丢失后果不堪设想，供电模块采用UPS电源，当供电线路停止供电，UPS电源可以通过存储的电源为入侵检测系统进行供电，市电220V通过可调充电器向蓄电池充电，同时自启动继电器K1吸合，R1与D2、D4对蓄电池+24V电压进行分压采样，采样电压通过R4、D5加到Q2基极，使Q2处于线性放大状态，Q1、Q3深度饱和，直流控制继电器K吸合，+24V电压通过K、K1送至逆变器V+端，逆变器工作，输出220V正弦波电压，同时自锁继电器K2吸合。当市电断电时，K1断开，初时输人电压+24V不变，K继续吸合，由于K2的自锁作用，+24V仍正常送至逆变器。经一段时间后，电池电压开始下降，Vo跟着下降，Q2导通减弱，Q1升高；当电压升高至一定值(即蓄电池电压下降至22V)后，Q1退出饱和进人线性放大，Q3迅速下降；Q3通过R6反馈至Q2基极，使得Q1继续升高，形成一个雪崩过程。Q1、Q3迅速截止，K断开，蓄电池送至逆变器的+24V直流被切断，逆变器停止工作，同时K2断开。逆变器停止工作后，由于蓄电池内电动势的作用，蓄电池很快恢复24V电压，与常态一样，Q1、Q3饱和，K吸合。但由于此时K1、K2均断开，+24V无法到达逆变器，逆变器不工作，从而保护了蓄电池。只有当市电恢复正常后，K1吸合，逆变器才能工作，此时充电器已向蓄电池充电。为了 保持断电后，讲台能够继续工作，为电脑等用电设备持续供电，通过UPS电源为微控制器等各部分通过VCC进行供电。

所述微控制器的输出端连接着灯光闪烁报警的输入端，灯光闪烁报警采用LED发光二极管，通过灯光闪烁进行报警，能够不惊动入侵者起到报警提醒的作用，微控制器的RD6引脚通过BD1端口输出电平信号到晶体管的基极，晶体管导通，LED发光闪烁，实现灯光闪烁提醒。

所述微控制器的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块采用LCD1602液晶显示屏，显示模块用于显示各传感器模块采集到的红外温度值、火星信号及烟雾浓度，显示模块的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7端与微控制器的RB0、RB1、RB2、RB3、RB4、RB5、RB6、RB7引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与微控制器的RA0引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与微控制器的RA1引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与微控制器的RA2引脚相连接；微控制器的RA0、RA1、RA2引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

所述门磁检测的输出端连接着微控制器的输入端，门磁检测包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片，PT2262编码芯片发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，PT2272解码芯片接收到信号后，地址码经过比较核对后，相应的数据脚输出高电平，如果发送端一种按住按键S1，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262编码芯片不接通电源，其17脚为低电平，高频发射电路不工作，当有键按下时，PT2262编码芯片得电工作，其17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为低电平期间高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低电平期间高频发射电路停止振荡，高频发射电路完全受控于PT2262编码芯片的17脚输出的数字信号。当有键按下时，PT2262编码芯片得电工作，接收电路收到信号，通过OUTB端口输出信号到微控制器的RD5引脚。

所述微控制器的输出端连接着库房门锁执行机构的输入端，库房门锁执行机构采用的继电器共有五个引脚，工作电压为+5V直流电压，继电器常开触点 的输出端接红色发光二极管。发光二极管是用来识别继电器是否动作的光指示信号，当继电器内部开关吸合至常闭触点时红色二极管不发光，表示银行仓库的门锁处于正常状态；当门磁检测检测到银行仓库门被外力开启时由单片机控制继电器动作，使内部开关置于常开触点，此时红色发光二极管亮，红色发光二极管点亮表示银行仓库门已经被锁定无法正常运行，微控制器的RD4端口输出控制信号到库房门锁执行机构的OUTA口。

所述微控制器连接着无线通讯模块，无线通讯模块采用MRF24J40射频芯片，MRF24J40射频芯片是一个针对ZigBee协议及专有无线协议的2.4GHzIEEE802.15.4收发器，适用于要求低功耗和卓越射频性能的射频应用。微控制器通过SPI总线和一些离散控制信号与MRF24J40射频芯片相连，微控制器充当SPI主器件，MRF24J40射频芯片充当从器件，微控制器实现了IEEE802.15.4MAC层和ZigBee协议层，包含了特定应用的逻辑，实现了数据的无线通信，MRF24J40射频芯片的GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4、GPIO5、GPIO6、GPIO7端口连接着微控制器的RC0、RC1、RC2、RC3、RC4、RC5、RC6口相连接。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述微控制器采用PIC系列单片机。PIC最大的特点是不搞单纯的功能堆积，而是从实际出发，重视产品的性能与价格比，靠发展多种型号来满足不同层次的应用要求。就实际而言，不同的应用对单片机功能和资源的需求也是不同的。比如，一个摩托车的点火器需要一个I/O较少、RAM及程序存储空间不大、可靠性较高的小型单片机，若采用40脚且功能强大的单片机，投资大不说，使用起来也不方便。PIC系列从低到高有几十个型号，可以满足各种需要。其中，PIC12C508单片机仅有8个引脚，是世界上最小的单片机。精简指令使其执行效率大为提高。PIC系列8位CMOS单片机具有独特的RISC结构，数据总线和指令总线分离的哈佛总线(Harvard)结构，使指令具有单字长的特性，且允许指令码的位数可多于8位的数据位数，这与传统的采用CISC结构的8位单片机 相比，可以达到2:1的代码压缩，速度提高4倍。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述供电模块采用UPS电源。UPS，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述红外温度检测采用TN9温度传感器。TN9温度传感器解决了传统测温中需接触的问题，并且具备响应速度快、测量精度高、测量范围广和可同时测量环境温度和目标温度的特点，配合单片机测量距离可以达到30m的红外线的温度测量。其主要功能：红外线自动测温、测温理想距离可达60m、响应时间比较快，该红外传感器可与RS232C接口，可与单片机相连。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述火星检测模块采用R2868传感器。在火星产生瞬间能够准确地发现，并且对非可见光的高传输的电晕现象可以完全解除。R2868是利用紫外线UV TRON通过金属的光电效果和瓦斯乘法效果来发现火星源。它可以探测185到 260个不同的狭窄光谱敏感源。它对可见光完全没有感应，也不需要过滤器任何可见光(不像半导体探测器)。它具有很小的体积和很宽敏感角度(择向性)，并能快速准确地发现从火焰被发出的弱紫外线。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述烟雾检测模块采用A5367烟雾传感器。电离烟雾探测器需要很少的外部元件，很容易被配置供电。声音报警“产生”由一个压电元件。使用一个外部电阻在点一调整为特定的集烟腔的灵敏度。选择从B点的电阻，以减少在定时器mode.A电阻的灵敏度VSS或VDD可添加到指向C引脚修改电池低电压阈值与D标记的组件价值会有所不同，根据所使用的压电扬声器。内部定时器可以在使用不同的配置，允许减少烟雾探测器灵敏度的时期，简称定时器模式内部测试电路允许持有电过程中的反馈和OSC第引脚为低电平，低电量检测，然后降低VDD和监测HORN1针。

具体实施方式七：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，门磁检测包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片。PT2262/PT2272是台湾公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空，接高电平，接低电平)，任意组合可提供531441地址码，PT2262最多有6位(D0-D5)数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路等。

本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统的工作原理为：本实用新型一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，入侵检测模块通过遮挡红外线的方法检测是否有物体入侵；红外温度检测检测银行仓库内是否有高温物体，当人入侵银行仓库时，红外温度检测模块检测到高温红外信号；火星检测模块利用紫外线通过金属的光电效果和瓦斯乘法效果来发现火星源，当银行仓库内失火时，火星检测模块检测到火星信号；当有人入侵银行仓库时，可能存在放烟雾弹或放火的情况，烟雾检测模块可以检测到烟雾信号，各模块检测到信号传送到微控制器，微控制器接收到信号，将检测到的红外温度、烟雾浓度在显示模块上显示出来，并控制灯光闪烁报警通过灯光闪烁的方式进行报警。在仓库门上设置门磁检测，通过收发信号的方式，检测仓库门是否开启，当检测到有人入侵时，微控制器控制仓库门锁执行机构的继电器动作，吸合衔铁，仓库门锁闭合，入侵者不能通过仓库门出入仓库。微控制器通过控制无线通讯模块设定相同的协议，将检测到的信号发送出去。仓库入侵检测系统采用UPS电源进行供电，保证供电线路突然被切断，系统仍然可以正常工作。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，其特征在于，所述基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统包括入侵检测模块、红外温度检测、火星检测模块、烟雾检测模块、供电模块、微控制器、灯光闪烁报警、无线通讯模块、显示模块、门磁检测、库房门锁执行机构，所述入侵检测模块的输出端连接着微控制器的输入端；所述红外温度检测的输出端连接着微控制器的输入端；所述火星检测模块的输出端连接着微控制器的输入端；所述烟雾检测模块的输出端连接着微控制器的输入端；所述供电模块的输出端连接着微控制器的输入端；所述微控制器的输出端连接着灯光闪烁报警的输入端；所述微控制器的输出端连接着显示模块的输入端；所述门磁检测的输出端连接着微控制器的输入端；所述微控制器的输出端连接着库房门锁执行机构的输入端；所述微控制器连接着无线通讯模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，其特征在于：所述微控制器采用PIC系列单片机。

3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，其特征在于：所述供电模块采用UPS电源。

4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，其特征在于：所述红外温度检测采用TN9温度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，其特征在于：所述火星检测模块采用R2868传感器。

6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，其特征在于：所述烟雾检测模块采用A5367烟雾传感器。

7.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee协议的银行仓库入侵检测系统，其特征在于：所述门磁检测包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片。