本實用新型屬于高層安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，涉及采用無線自組網(wǎng)的人員疏散系統(tǒng)，具體涉及一種基于無線自組網(wǎng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著建筑行業(yè)水平的不斷提升和城市人口的不斷增加，高層建筑開始大量出現(xiàn)。然而，現(xiàn)有的高層建筑缺乏有效的安全監(jiān)控措施。在發(fā)生突發(fā)事故時，無法快速確定人員逃離和疏散情況以及建筑中被困人數(shù)。鑒于高層建筑人員眾多、場地環(huán)境復(fù)雜且突發(fā)事故難以事先預(yù)測，故需要一種具有可靠、健壯、抗干擾等特性的高層安全監(jiān)控系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種基于無線自組網(wǎng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過在高層建筑的每層應(yīng)急通道出口處安裝節(jié)點，檢測各層撤離人數(shù)，快速確定人員數(shù)目，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法快速確定逃離和被困人數(shù)的問題，具有能夠了解高層建筑人員是否存在被困建筑的優(yōu)點，能夠了解被困人員所處具體樓層，方便下一步快速施救，能在混亂的疏散環(huán)境中迅速獲得有效信息，提高了效率，為營救被困人員爭取了時間。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種基于無線自組網(wǎng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括管理模塊和多個無線自組網(wǎng)節(jié)點，無線自組網(wǎng)節(jié)點安裝在高層建筑每層的應(yīng)急通道安全出口旁，無線自組網(wǎng)節(jié)點分為終端節(jié)點和匯總節(jié)點，終端節(jié)點之間兩兩連接，終端節(jié)點連接匯總節(jié)點，匯總節(jié)點連接管理模塊，無線自組網(wǎng)節(jié)點內(nèi)設(shè)有電源和紅外傳感器模塊，紅外傳感器模塊連接電源。

上述系統(tǒng)中，所述紅外傳感器模塊包括人體紅外探頭和AD/DA轉(zhuǎn)換器，人體紅外探頭連接AD/DA轉(zhuǎn)換器。所述無線自組網(wǎng)節(jié)點還包括無線通信收發(fā)模塊、處理器模塊和I/O模塊，紅外傳感器模塊連接處理器模塊的輸入端，處理器模塊連接無線通信收發(fā)模塊和I/O模塊，I/O模塊連接管理模塊。所述無線通信收發(fā)模塊包括Zigbee收發(fā)器和通信模塊控制器，Zigbee收發(fā)器連接通信模塊控制器，通信模塊控制器連接處理器模塊。所述I/O模塊包括USB接口和串口接口。所述無線自組網(wǎng)節(jié)點還包括存儲器模塊。所述無線自組網(wǎng)節(jié)點還包括節(jié)點板底座，無線自組網(wǎng)節(jié)點安裝在節(jié)點板底座上。所述電源是可移動供電電源。所述管理模塊選用管理計算機。

本實用新型有益效果是:本實用新型提供的安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過紅外傳感器模塊在人員經(jīng)過時進行記錄，統(tǒng)計的數(shù)據(jù)通過無線通信收發(fā)模塊組成的Zigbee自組網(wǎng)絡(luò)相互收發(fā)和更新，并輸出至匯總節(jié)點，由管理用計算機上的管理軟件讀取信息，從而對高層建筑人員疏散 撤離情況進行監(jiān)控，對各層撤離人數(shù)進行統(tǒng)計。安保人員可以通過反饋的數(shù)據(jù)了解高層建筑人員是否存在被困建筑的現(xiàn)象，以及被困人員所處具體樓層，方便下一步快速施救。有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足，能在混亂的疏散環(huán)境中迅速獲得有效信息，提高了效率，為營救被困人員爭取了時間，具有很強的現(xiàn)實意義。

附圖說明

下面對本說明書附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本實用新型具體實施的安裝布局示意圖。

圖2為本實用新型具體實施的安全監(jiān)控系統(tǒng)框圖。

圖中1、高層建筑，2、應(yīng)急通道安全出口，3、正常出口，4、地面。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的具體實施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。

一種基于無線自組網(wǎng)的安全監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，系統(tǒng)包括管理模塊和多個無線自組網(wǎng)節(jié)點，無線自組網(wǎng)節(jié)點安裝在高層建筑每層的應(yīng)急通道安全出口旁，無線自組網(wǎng)節(jié)點分為終端節(jié)點和匯總節(jié)點，終端節(jié)點之間兩兩連接，終端節(jié)點連接匯總節(jié)點，匯總節(jié)點連接管理模塊，無線自組網(wǎng)節(jié)點能夠檢測通過安全出口的人員數(shù)目，發(fā)送到管理模塊進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，管理模塊可以選用管理計算機。終端節(jié)點之間的無線通信收發(fā)模塊可以根據(jù)節(jié)點距離、存活情況以及節(jié)點的ID編號自動組成局域網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個節(jié)點采集數(shù)據(jù)后，相互廣播數(shù)據(jù)以實時更新，Zigbee網(wǎng)絡(luò)會與一個匯總節(jié)點連接，將數(shù)據(jù)發(fā)送至該匯總節(jié)點，節(jié)點收到信息后通過I/O模塊的USB接口或串口接口與計算機連接，管理計算機存儲和顯示采集反饋的信息。管理計算機內(nèi)可以進行數(shù)據(jù)分析，計算機的軟件功能全面、數(shù)據(jù)分析能力的發(fā)展很健全，管理計算機的數(shù)據(jù)分析功能可以作為現(xiàn)有技術(shù)使用。

無線自組網(wǎng)節(jié)點(簡稱節(jié)點)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，節(jié)點以CC2530作為核心節(jié)點板，采用增強型8051處理器模塊。無線自組網(wǎng)節(jié)點包括紅外傳感器模塊、無線通信收發(fā)模塊、處理器模塊、存儲器模塊、I/O模塊、可移動供電電源和節(jié)點板底座，無線自組網(wǎng)節(jié)點整體安裝在節(jié)點板底座上，可移動供電電源為無線自組網(wǎng)節(jié)點的工作提供電能，紅外傳感器模塊連接處理器模塊的輸入端，處理器模塊連接無線通信收發(fā)模塊存儲器模塊和I/O模塊，I/O模塊包括USB接口和串口接口，I/O模塊連接管理模塊。無線自組網(wǎng)節(jié)點中存在1個以上無線自組網(wǎng)節(jié)點作為終端節(jié)點，安裝于高層建筑每層的應(yīng)急通道安全出口處；存在1個以上無線自 組網(wǎng)節(jié)點作為匯總節(jié)點，與管理模塊通過I/O模塊直接連接。終端節(jié)點之間通過無線通信收發(fā)模塊進行信號傳遞，將信號傳遞到匯總節(jié)點，由匯總節(jié)點通過I/O模塊發(fā)送到管理模塊。

紅外傳感器模塊包括人體紅外探頭和AD/DA轉(zhuǎn)換器，人體紅外探頭連接AD/DA轉(zhuǎn)換器，AD/DA轉(zhuǎn)換器連接處理器模塊。因為普通人體會發(fā)射10μm左右的特定波長紅外線，人體紅外探頭專門檢測這種紅外線的存在與否。當(dāng)人體紅外線照射到人體紅外探頭時，因熱釋電效應(yīng)將向外釋放電荷，AD/DA轉(zhuǎn)換器檢測處理后產(chǎn)生控制信號并傳輸給處理器模塊。

存儲器模塊用于存儲節(jié)點板采集的數(shù)據(jù)及節(jié)點板自身控制程序，可使用128kB的系統(tǒng)內(nèi)可編程內(nèi)存來存儲節(jié)點自身控制程序，采用8kB的RAM來保存通電情況下采集的數(shù)據(jù)。

I/O模塊包括USB接口和串口接口，因為串口使用情況較少，多數(shù)計算機已不配有串口接口，故設(shè)置兩個接口。USB接口采用了USB 2.0規(guī)范，并向下兼容低速USB接口；串口采用了異步串行的RS232串口。因為不同無線自組網(wǎng)節(jié)點具有不同的任務(wù)分工，僅有匯總節(jié)點需要用到該模塊以連接計算機。

節(jié)點中的無線通信收發(fā)模塊包括Zigbee收發(fā)器和通信模塊控制器，Zigbee收發(fā)器連接通信模塊控制器，通信模塊控制器連接處理器模塊。Zigbee收發(fā)器在通信協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路MAC子層遵照IEEE 802.15.4標準，在傳輸層使用HHBA協(xié)議。Zigbee通信技術(shù)具有低功耗、低成本、短時延、自組網(wǎng)的特點。在無線通信收發(fā)模塊不通信的情況下，可以自動進入休眠模式以減少電量消耗。CC2530核心節(jié)點板所搭配的Zigbee收發(fā)器傳輸距離約為60-150米，能達到樓層間傳輸?shù)囊?，作為低速傳輸設(shè)備，Zigbee在傳輸少量信息時響應(yīng)快，從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)僅需15ms左右。Zigbee支持大規(guī)模自組網(wǎng)，只需設(shè)置共享同一個網(wǎng)絡(luò)組則可快速組網(wǎng)，目前最多可支持65000個節(jié)點組網(wǎng)，具有其他傳輸技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。此外節(jié)點之間采用動態(tài)路由的傳輸方式，任何節(jié)點發(fā)生損壞導(dǎo)致傳輸線路阻塞時，會立即選擇另外一條路由通道以保證網(wǎng)絡(luò)最大情況下不受干擾。在高層建筑突發(fā)事件時，無線自組網(wǎng)節(jié)點很可能會受到意外損壞，采用動態(tài)路由傳輸可以保證存活的節(jié)點同樣可以傳輸反饋數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)中的可移動供電電源采用了輸出電流2A，輸出電壓3.6V的4100mAh高性能鋰電池，可滿足無線自組網(wǎng)節(jié)點的需要。管理用計算機支持Microsoft Windows XP及以上版本操作系統(tǒng)，安裝Oracle Java Runtime Environment 7、MySQL 4.1和MySQL-Connector/ODBC 5.3等軟件。管理計算機可以采用MySQL數(shù)據(jù)庫存儲反饋的信息，并以C/S模式顯示實時反饋的結(jié)果。

安裝于高層建筑每層應(yīng)急通道安全出口處的無線自組網(wǎng)節(jié)點，作為終端節(jié)點。終端節(jié)點通過紅外傳感器模塊檢測人員通過數(shù)目，經(jīng)處理器模塊處理后輸出至無線通信收發(fā)模塊和存 儲器模塊。各層的節(jié)點探測到信息后自組網(wǎng)構(gòu)成Zigbee局域網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存活的節(jié)點互相通信，將探測的信息以一定時間周期進行廣播。而附近的節(jié)點收到信息后更新存儲器模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)。無線自組網(wǎng)節(jié)點中有若干個通過I/O模塊與運行管理軟件的計算機連接，作為匯總節(jié)點。匯總節(jié)點會以一定時間周期接收來自Zigbee局域網(wǎng)絡(luò)中物理距離最近的存活終端節(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)輸出至管理模塊。管理模塊選用管理計算機，管理計算機具有存儲實時檢測信息的數(shù)據(jù)庫服務(wù)，可顯示各樓層的人員疏散情況。

上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。