CN206711121U - 一种博物馆馆藏文物在线点名系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种博物馆馆藏文物在线点名系统，属于博物馆馆藏文物监控技术领域；包括压力传感器节点、射频识别节点、网关节点和上位机软件系统，所述压力传感器节点置于文物底端；所述网关节点包括控制模块和Zigbee射频模块，所述控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，所述Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；本实用新型专利利用无线传感技术、射频识别技术以及Zigbee无线通信技术，实现馆藏文物的自动检测与在线统计功能，快速准确地确定文物是否失窃，保障文物安全，提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种博物馆馆藏文物监控系统，具体是涉及一种博物馆馆藏文物在线点名系统。
背景技术
随着信息化、数字化博物馆的建设，以及博物馆内外安保的智能化、馆内环境调控的智慧化水平的提升，馆藏文物的保存工作从防盗、防损两方面得到了极大保障。然而，完备的安保工作和相关设备设施有时并不能完全保证文物的安全，博物馆工作人员每天仍需对文物进行人工盘点，以确保文物没有被盗窃。但是，一般博物馆馆藏文物少则数百，多则上万，甚至更多，这种人工盘点费时费力，降低了工作效率，往往还不能及时发现问题，也不符合现代化的数据博物馆的建设目标，导致目前为止还没有一个较好的解决文物盘点工作方案。
实用新型内容
发明目的：为了克服现有技术中博物馆馆藏文物人工盘点的费时费力、工作效率低的问题，以及数字博物馆自动化、智能化的要求，本实用新型提供一种博物馆馆藏文物在线点名系统，利用无线传感技术、射频识别技术以及Zigbee无线通信技术，实现馆藏文物的自动检测与在线统计功能，快速准确地确定文物是否失窃，保障文物安全，提高了工作效率。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的博物馆馆藏文物在线点名系统，包括压力传感器节点、射频识别节点、网关节点和上位机软件系统，所述压力传感器节点置于文物底端；
所述压力传感器节点包括感知模块、控制模块和Zigbee射频模块，所述感知模块包括压力传感器和A/D转换器，所述控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，所述Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；
所述射频识别节点包括射频识别模块、控制模块和Zigbee射频模块，所述射频识别模块包括RFID阅读器和若干个贴于文物表面的RFID标签，所述控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，所述Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；
所述网关节点包括控制模块和Zigbee射频模块，所述控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，所述Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；
所述上位机软件系统包括后台服务器和客户端，所述客户端上设有显示界面和文物点名按钮；
所述压力传感器节点均通过Zigbee技术与射频识别节点通信连接，射频识别节点通过Zigbee技术与网关节点通信连接，网关节点通过串口与后台服务器通信连接，客户端通过访问后台服务器获取数据并在显示界面上显示。
进一步地，所述压力传感器采用HL-8型压力传感器。
进一步地，所述A/D转换器采用HX711芯片。
进一步地，所述RFID阅读器采用JRM2030超高频阅读器芯片，所述RFID标签采用Gen2标签存储器。
进一步地，所述压力传感器节点、射频识别节点和网关节点均包括电源模块，所述电源模块包括3.7V锂电池及3.3V降压电路和5V升压电路。
有益效果：本实用新型与现有技术比较，具有的优点是：本实用新型专利利用无线传感技术、射频识别技术以及Zigbee无线通信技术，实现馆藏文物的自动检测与在线统计功能，快速准确地确定文物是否失窃，保障文物安全，提高了工作效率。
附图说明
图1是本实用新型系统的结构示意图。
图2是本实用新型系统的整体框图。
图3是本实用新型的压力传感器节点原理框图。
图4是本实用新型的射频识别节点原理框图。
图5是本实用新型的网关节点原理框图。
图6是本实用新型客户端上文物在线点名系统显示界面。
附图标号说明：
1、压力传感器节点；2、射频识别节点；3、网关节点；4、上位机软件系统；5、RFID阅读器；6、RFID标签。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作更进一步的说明。
实施例：
本实施例的一种博物馆馆藏文物在线点名系统，参照图1，包括压力传感器节点1、射频识别节点2、网关节点3和上位机软件系统4；
参照图2，其中压力传感器节点1均置于博物馆展台内部各文物底端，用于采集对应文物压力数据，如果文物有异常状况(如文物消失)，则压力传感器节点1采集到的压力数据异常，压力传感器节点1包括感知模块、控制模块、Zigbee射频模块和电源模块，电源模块包括3.7V锂电池及3.3V降压电路和5V升压电路，电源模块分别与感知模块、控制模块和Zigbee射频模块连接，为其供电，其中感知模块包括压力传感器和A/D转换器，压力传感器采用HL-8型压力传感器，A/D转换器采用HX711芯片，控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线，压力传感器节点1均通过Zigbee技术与射频识别节点2通信连接，压力传感器节点上电工作后，由压力传感器输出电压信号，经控制模块处理后，可通过自身的Zigbee射频模块将对应文物的压力参数和节点编号发送给射频识别节点2；
参照图3，射频识别节点2包括射频识别模块、控制模块、Zigbee射频模块和电源模块，电源模块包括3.7V锂电池及3.3V降压电路和5V升压电路，电源模块分别与射频识别模块、控制模块和Zigbee射频模块连接，为其供电，其中射频识别模块包括RFID阅读器5和若干个贴于文物表面的RFID标签6，RFID阅读器5用于读取各文物的RFID标签信息，RFID阅读器5采用JRM2030超高频阅读器芯片，RFID标签6采用Gen2标签存储器，控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；射频识别节点2上电工作后，一方面由RFID阅读器5读取若干个文物上的RFID标签信息，并发送给该射频识别节点2的控制模块进行处理；另一方面，压力传感器节点1均通过Zigbee技术与射频识别节点2通信连接，射频识别节点2接收到压力传感器节点1发送的对应文物的压力参数和节点编号数据，数据统一由该射频识别节点2的控制模块进行处理；射频识别节点2通过Zigbee技术与网关节点3通信连接，射频识别节点2将最终处理后的对应文物的压力参数和节点编号数据以及RFID标签信息发送到网关节点；
参照图4，网关节点3包括控制模块、Zigbee射频模块和电源模块，电源模块包括3.7V锂电池及3.3V降压电路和5V升压电路，电源模块分别与控制模块和Zigbee射频模块连接，控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；网关节点3留有串行接口，该串行接口可通过RS232串行线与电脑连接；网关节点3将接收由射频识别节点2发送过来的对应文物的压力参数和节点编号数据以及RFID标签信息，网关节点3的控制模块将接收到的数据进行处理，并通过RS232串行线将数据发送到后台服务器上；
上位机软件系统4包括后台服务器和客户端，所述客户端上设有显示界面和文物点名按钮；后台服务器上设有数据收发模块和数据存储模块，数据收发模块用于接收并处理由网关节点3发送过来的数据(对应文物的压力参数和节点编号数据以及RFID标签信息)，并相应存储到数据存储模块中；客户端通过访问后台服务器上的数据存储模块获取数据并将数据在显示界面上显示，参照图5，在客户端上设有文物在线点名系统，通过按下文物点名按钮，就可以开启文物在线点名系统的工作，在显示界面上显示文物在线点名册，通过客户端实时访问后台服务器的数据存储模块中的数据，点名结束后，文物在线点名册将在显示界面上陈列各个文物的信息，同时会提供直观的反馈结果，反馈结果为无异常情况和异常情况；
参照图5，压力传感器节点1和射频识别节点2组成信息采集模块，信息采集模块内各压力传感器节点和射频识别节点以及网关节点组成多跳自组织底层无线传感器网络；数据处理模块包括后台服务器和客户端，后台服务器包括数据收发模块和数据存储模块，客户端包括数据显示模块(即显示界面)和文物点名按钮；底层无线传感器网络中的网关节点与后台服务器之间可通过串口通信连接；当按下文物点名按钮时，就可以开启文物在线点名系统的工作，在客户端的显示界面上显示文物在线点名册，通过客户端实时访问后台服务器的数据存储模块中的数据，点名结束后，文物在线点名册将在显示界面上陈列各个文物的信息(包括对应文物的压力参数和节点编号数据以及RFID标签信息)，在图6中，节点编号对应文物编号，标签检测对应RFID标签信息，压力检测对应压力参数，同时在文物在线点名册上会提供直观的反馈结果，反馈结果为无异常情况和异常情况，文物有异常会显示异常情况，文物无异常会显示无异常情况；
博物馆内设有若干个展台，展台内部放置有若干个文物，文物底端设置有压力传感器节点，将一个展台内所有的压力传感器节点放在一个节点簇中，该节点簇内的压力传感器节点均与对应的射频识别节点通信连接，即一个展台对应一个射频识别节点，将所有射频识别节点均与同一个网关节点通信连接；射频识别节点内包括一个RFID阅读器和该射频识别节点对应的展台内所有文物表面上贴有的RFID标签；用户通过点击客户端的显示界面的文物在线点名按钮，即可将点名指令通过串口发送到网关节点3，网关节点3通过串口接收到带有点名指令的信息，在网关节点3的控制模块处理后，利用自身的ZigBee射频模块将处理后的点名指令发送给网络中的射频识别节点2，射频识别节点2通过自身的ZigBee射频模块接收到消息后，一方面将通过串口通信将点名指令发送到RFID阅读器5，另一方面发送给该射频识别节点对应的节点簇内的所有压力传感器节点。一方面，RFID阅读器5通过自身的RFID射频天线发射射频信号，即读标签指令，读取射频范围内的标签，RFID阅读器将读取到的RFID标签信息通过串口通信发送给射频识别节点上的控制模块进行处理，获取标签的编号。另一方面，压力传感器节点驱动节点上的压力传感器采集压力参数，经过控制模块处理后连同节点编号一块封装成固定格式数据包通过自身的ZigBee射频模块发送给对应的射频识别节点，射频识别节点将接收到的本簇内其他压力传感器节点发送的带有压力参数的数据和自身采集的RFID标签信息利用自身的ZigBee射频模块发送到网关节点，网关节点利用自身的ZigBee射频模块接收数据后，通过串口通信发送给上位机软件系统，后台服务器将接收数据并进行处理，并存储到数据存储模块中，客户端访问后台服务器的数据存储模块中的数据，点名结束后，文物在线点名册将在显示界面上陈列各个文物的信息(包括对应文物的压力参数和节点编号数据以及RFID标签信息)，在图6中，节点编号对应文物编号，标签检测对应RFID标签信息，压力检测对应压力参数，同时在文物在线点名册上会提供直观的反馈结果，反馈结果为无异常情况和异常情况，文物有异常会显示异常情况，文物无异常会显示无异常情况。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种博物馆馆藏文物在线点名系统，其特征在于：
包括压力传感器节点(1)、射频识别节点(2)、网关节点(3)和上位机软件系统(4)，所述压力传感器节点(1)置于文物底端；
所述压力传感器节点(1)包括感知模块、控制模块和Zigbee射频模块，所述感知模块包括压力传感器和A/D转换器，所述控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，所述Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；
所述射频识别节点(2)包括射频识别模块、控制模块和Zigbee射频模块，所述射频识别模块包括RFID阅读器(5)和若干个贴于文物表面的RFID标签(6)，所述控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，所述Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；
所述网关节点(3)包括控制模块和Zigbee射频模块，所述控制模块包括CC2530F256芯片及外围电路，所述Zigbee射频模块包括Zigbee射频识别电路及SMA接口的2.4G全天向天线；
所述上位机软件系统(4)包括后台服务器和客户端，所述客户端上设有显示界面和文物点名按钮；
所述压力传感器节点(1)均通过Zigbee技术与射频识别节点(2)通信连接，射频识别节点(2)通过Zigbee技术与网关节点(3)通信连接，网关节点(3)通过串口与后台服务器通信连接，客户端通过访问后台服务器获取数据并在显示界面上显示。
2.根据权利要求1所述的博物馆馆藏文物在线点名系统，其特征在于：所述压力传感器采用HL-8型压力传感器。
3.根据权利要求1所述的博物馆馆藏文物在线点名系统，其特征在于：所述A/D转换器采用HX711芯片。
4.根据权利要求1或2或3所述的博物馆馆藏文物在线点名系统，其特征在于：所述RFID阅读器(5)采用JRM2030超高频阅读器芯片，所述RFID标签(6)采用Gen2标签存储器。
5.根据权利要求4所述的博物馆馆藏文物在线点名系统，其特征在于：所述压力传感器节点(1)、射频识别节点(2)和网关节点(3)均包括电源模块，所述电源模块包括3.7V锂电池及3.3V降压电路和5V升压电路。
Priority Applications (1)
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| CN201720503926.1U CN206711121U (zh) | 2017-05-09 | 2017-05-09 | 一种博物馆馆藏文物在线点名系统 |
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Cited By (1)
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| CN107830835A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-23 | 云南航天工程物探检测股份有限公司 | 桥梁有效预应力检测仪以及桥梁有效预应力检测方法 |
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- 2017-05-09 CN CN201720503926.1U patent/CN206711121U/zh active Active
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| CN107830835A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-23 | 云南航天工程物探检测股份有限公司 | 桥梁有效预应力检测仪以及桥梁有效预应力检测方法 |
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