本發(fā)明屬于智能監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)安保智能監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和半導(dǎo)體與微機(jī)電系統(tǒng)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，具有感知、計(jì)算存儲(chǔ)和通信能力的微型傳感器應(yīng)用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和宇航各領(lǐng)域。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器是集傳感器執(zhí)行器、控制器和通信裝置于一體。集傳感與驅(qū)動(dòng)控制能力、計(jì)算能力、通信能力于一身的資源(計(jì)算、存儲(chǔ)和能源)受限的嵌入式設(shè)備。由這些微型傳感器構(gòu)成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種監(jiān)測(cè)對(duì)象信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理，傳送給需要這些信息的用戶。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有價(jià)格低廉、體積小、組網(wǎng)方便、靈活等特點(diǎn)。這里將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)引入安全保護(hù)系統(tǒng)，充分發(fā)揮無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，以提高智能倉(cāng)庫(kù)安全保護(hù)系統(tǒng)的整體性能。智能倉(cāng)庫(kù)安全保護(hù)系統(tǒng)具有自身的特點(diǎn)。其傳感器節(jié)點(diǎn)可以有針對(duì)性的預(yù)先布置，因而具有相對(duì)固定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)通信和路由協(xié)議等也具有其特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)的不足提供了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)安保智能監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)安保智能監(jiān)控系統(tǒng)，包含監(jiān)控終端、路由器節(jié)點(diǎn)、以及由多個(gè)用于檢測(cè)倉(cāng)庫(kù)參數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)的輸出端連接路由器節(jié)點(diǎn)的輸入端，所述路由器節(jié)點(diǎn)的輸出端連接監(jiān)控終端的輸入端；所述傳感器節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線通信模塊、電源模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊依次通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊與無(wú)線無(wú)線通信模塊連接，所述電源模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和無(wú)線通信模塊連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊包含紅外傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煤氣泄漏傳感器、火災(zāi)煙感傳感器、玻璃破碎傳感器；所述紅外傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煤氣泄漏傳感器、火災(zāi)煙感傳感器、玻璃破碎傳感器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接；所述電源模塊包含取樣電路模塊、V/F變換模塊、MCU控制器、鍵盤輸入模塊、伺服電機(jī)、環(huán)形自耦變換器、穩(wěn)壓輸出模塊，所述取樣電路模塊通過(guò)V/F變換模塊連接微控制器模塊，所述鍵盤輸入模塊與MCU控制器連接，所述MCU控制器依次通過(guò)伺服電機(jī)、環(huán)形自耦變換器連接穩(wěn)壓輸出模塊。

作為本發(fā)明一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)安保智能監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述監(jiān)控終端包含微控制器模塊以及分別與其連接的顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、存儲(chǔ)器模塊、時(shí)鐘模塊和報(bào)警模塊。

作為本發(fā)明一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)安保智能監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述紅外傳感器采用芯片型號(hào)為PIS-209S的熱釋電紅外線傳感器。

作為本發(fā)明一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)安保智能監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述煤氣泄漏傳感器采用芯片型號(hào)為MQ-5的煤氣傳感器。

作為本發(fā)明一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)安保智能監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述玻璃破碎傳感器采用芯片型號(hào)為BS-02的玻璃破碎傳感器。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)倉(cāng)庫(kù)的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，其具有價(jià)格低廉、體積小、組網(wǎng)方便、靈活等特點(diǎn)，將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)引入安全保護(hù)系統(tǒng)，充分發(fā)揮無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，以提高智能倉(cāng)庫(kù)安全保護(hù)系統(tǒng)的整體性能；

2、本發(fā)明可對(duì)倉(cāng)庫(kù)的火災(zāi)報(bào)警，防盜，煤氣泄漏等一系列不安全事件進(jìn)行有效監(jiān)控，一旦發(fā)生威脅安全的事件，監(jiān)控終端會(huì)自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，管理人員立即就可以知道并采取有效措施，對(duì)安全事故進(jìn)行緊急處理，避免人員財(cái)產(chǎn)損失。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本發(fā)明傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3是本發(fā)明監(jiān)控終端的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖4是本發(fā)明傳感器節(jié)點(diǎn)電源模塊的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉(cāng)庫(kù)安保智能監(jiān)控系統(tǒng)，包含監(jiān)控終端、路由器節(jié)點(diǎn)、以及由多個(gè)用于檢測(cè)倉(cāng)庫(kù)參數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述傳感器節(jié)點(diǎn)的輸出端連接路由器節(jié)點(diǎn)的輸入端，所述路由器節(jié)點(diǎn)的輸出端連接監(jiān)控終端的輸入端；該系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)路可實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)倉(cāng)庫(kù)的安全環(huán)境，該系統(tǒng)組網(wǎng)方便靈活，容易升級(jí)，價(jià)格低廉?？蓪?duì)倉(cāng)庫(kù)的火災(zāi)報(bào)警，防盜，煤氣泄漏等一系列不安全事件進(jìn)行有效監(jiān)控。一旦發(fā)生威脅安全的事件，監(jiān)控終端的報(bào)警模塊則自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，管理人員立即就可以知道并采取有效措施，對(duì)安全事故進(jìn)行緊急處理，避免人員財(cái)產(chǎn)損失。

如圖2所示，所述傳感器節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線通信模塊、電源模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊依次通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊連接數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊與無(wú)線無(wú)線通信模塊連接，所述電源模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、放大電路模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和無(wú)線通信模塊連接。網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)環(huán)境中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、采樣，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)往路由器節(jié)點(diǎn)，并分析、處理路由器節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)、命令，完成相應(yīng)操作。所述數(shù)據(jù)采集模塊用于實(shí)時(shí)采集倉(cāng)庫(kù)的各項(xiàng)參數(shù)包含火災(zāi)報(bào)警，防盜，煤氣泄漏等一系列不安全事件，進(jìn)而經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大處理，進(jìn)而傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊，通過(guò)無(wú)線通信模塊將采集的參數(shù)上傳至路由器節(jié)點(diǎn)匯總處理，進(jìn)而上傳至監(jiān)控終端進(jìn)行遠(yuǎn)程局域網(wǎng)的智能監(jiān)控。

所述數(shù)據(jù)采集模塊包含紅外傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煤氣泄漏傳感器、火災(zāi)煙感傳感器、玻璃破碎傳感器；所述紅外傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、煤氣泄漏傳感器、火災(zāi)煙感傳感器、玻璃破碎傳感器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接。所述紅外傳感器采用芯片型號(hào)為PIS-209S的熱釋電紅外線傳感器，所述煤氣泄漏傳感器采用芯片型號(hào)為MQ-5的煤氣傳感器。所述玻璃破碎傳感器采用芯片型號(hào)為BS-02的玻璃破碎傳感器。

如圖4所示，所述電源模塊包含取樣電路模塊、V/F變換模塊、MCU控制器、鍵盤輸入模塊、伺服電機(jī)、環(huán)形自耦變換器、穩(wěn)壓輸出模塊，所述取樣電路模塊通過(guò)V/F變換模塊連接微控制器模塊，所述鍵盤輸入模塊與MCU控制器連接，所述MCU控制器依次通過(guò)伺服電機(jī)、環(huán)形自耦變換器連接穩(wěn)壓輸出模塊。

數(shù)據(jù)處理模塊是無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的計(jì)算核心。所有設(shè)備控制，任務(wù)調(diào)度，能量計(jì)算和功能協(xié)調(diào)，通信協(xié)議，數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)程序都在該模塊的支持下完成。所以處理器的選擇在傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)使用的處理器應(yīng)盡量滿足：外形小，集成度高，功耗低且支持睡眠模式，運(yùn)行速度要盡量快，要有足夠的外部通用端口和通信接口，成本低，有安全性保證等。目前使用較多的TI公司的MSP430超低功耗系列處理器，不僅功能完整，集成度高，而且根據(jù)存儲(chǔ)容量提供多種引腳兼容的處理器。

這里采用MSP430F149型處理器：供電電壓僅1．8～3．6 V，具有16位RISC結(jié)構(gòu)、125 ns指令同周期、多達(dá)60 KB Flash ROM和2 KB RAM。另外該器件還配有：12位200 kS／s的MD轉(zhuǎn)換器(自帶采樣保持)、內(nèi)部溫度傳感器、具有3個(gè)捕獲／比較寄存器的16位定時(shí)器Timer_A／Timer__B、2個(gè)串口(工作于 UART或SPI模式)、6個(gè)8位并口(2個(gè)具有中斷能力)和硬件乘法器，整個(gè)電路結(jié)構(gòu)緊湊且高效。其豐富的尋址方式。簡(jiǎn)潔的內(nèi)核指令。較高的處理速度，大量的寄存器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使之具有強(qiáng)大的處理能力，豐富的器件內(nèi)外設(shè)接口可簡(jiǎn)化整個(gè)電路設(shè)計(jì)，減少節(jié)點(diǎn)功耗和體積，非常適于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。

無(wú)線通信模塊采用CC2420型無(wú)線收發(fā)器。CC2420是Chipcon公司推出的一款兼容2．4 Hz IEEE 802．15．4的無(wú)線收發(fā)器。CC2420基于的SmartRF03技術(shù)，采用0．18μm CMOS工藝生產(chǎn)，集成度高。CC2420是首款符合ZigBee技術(shù)的高集成度工業(yè)型射頻收發(fā)器，其MAC層和PHY層協(xié)議符合IEEE 802．15．4規(guī)范，工作于免授權(quán)的2．4 GHz頻段。利用此器件開(kāi)發(fā)的短距離射頻傳輸系統(tǒng)成本低、功耗小，適于電池長(zhǎng)期供電；并具有硬件加密、安全可靠、組網(wǎng)靈活、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，可為傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供理想的解決方案。

所述紅外傳感器采用芯片型號(hào)為PIS-209S的熱釋電紅外線傳感器：任何有溫度的物體都在不斷向外界輻射紅外線，人體表面溫度一般在37°C，其大部分輻射能量集中在10μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)。如果把人的紅外輻射直接照射在熱釋電紅外傳感器上也會(huì)引起溫度變化而輸出信號(hào)，但探測(cè)距離不夠遠(yuǎn)。為加長(zhǎng)探測(cè)距離，需附加光學(xué)系統(tǒng)來(lái)收集紅外輻射，通常采用塑料菲涅爾透鏡作為紅外輻射的聚焦系統(tǒng)。

煙感傳感器HIS-07：物質(zhì)燃燒過(guò)程中，一般都有熱(溫度)、氣體與煙霧、火焰等現(xiàn)象產(chǎn)生，針對(duì)不同現(xiàn)象有不同火災(zāi)信號(hào)檢測(cè)方法。離子感煙傳感器利用放射性元素產(chǎn)生的射線，并檢測(cè)空氣電離產(chǎn)生的微電流。

目前大部分離子感煙傳感器采用單源雙室丁作，即采用1個(gè)放射源，2個(gè)工作室，分別為參考室和探測(cè)室。沒(méi)有煙霧進(jìn)入探測(cè)室時(shí)，兩室的微電流保持平衡：當(dāng)煙霧進(jìn)入探測(cè)室時(shí)，探測(cè)室電流發(fā)生變化。平衡被破壞，傳感器將檢測(cè)到的信號(hào)送到一個(gè)正反饋電路，產(chǎn)生報(bào)警。

煤氣報(bào)警信號(hào)采集：所述煤氣泄漏傳感器采用芯片型號(hào)為MQ-5的煤氣傳感器。液化氣(俗稱煤氣)是碳原子數(shù)為4的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，其主要成分是甲烷。采用煤氣傳感器能有效檢測(cè)是否有煤氣泄漏，并產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。

如圖3所示，所述監(jiān)控終端包含微控制器模塊以及分別與其連接的顯示模塊、無(wú)線收發(fā)模塊、存儲(chǔ)器模塊、時(shí)鐘模塊和報(bào)警模塊。所述無(wú)線收發(fā)模塊用于接收傳感器節(jié)點(diǎn)采集的整個(gè)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)；包含倉(cāng)庫(kù)的火災(zāi)報(bào)警，防盜，煤氣泄漏等一系列不安全事件，所述存儲(chǔ)器模塊用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)傳感器節(jié)點(diǎn)采集的整個(gè)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)，所述時(shí)鐘模塊用于記錄存儲(chǔ)時(shí)間，所述報(bào)警模塊用于當(dāng)檢測(cè)參數(shù)出現(xiàn)異常時(shí)，一旦發(fā)生威脅安全的事件，監(jiān)控終端會(huì)自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，管理人員立即就可以知道并采取有效措施，對(duì)安全事故進(jìn)行緊急處理，避免人員財(cái)產(chǎn)損失。

本發(fā)明采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)倉(cāng)庫(kù)的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，其具有價(jià)格低廉、體積小、組網(wǎng)方便、靈活等特點(diǎn)，將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)引入安全保護(hù)系統(tǒng)，充分發(fā)揮無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，以提高智能倉(cāng)庫(kù)安全保護(hù)系統(tǒng)的整體性能；

本發(fā)明可對(duì)倉(cāng)庫(kù)的火災(zāi)報(bào)警，防盜，煤氣泄漏等一系列不安全事件進(jìn)行有效監(jiān)控，一旦發(fā)生威脅安全的事件，監(jiān)控終端會(huì)自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警，管理人員立即就可以知道并采取有效措施，對(duì)安全事故進(jìn)行緊急處理，避免人員財(cái)產(chǎn)損失。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)（包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以再不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。