智能安防监测无线传感器网络节点装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能安防监测无线传感器网络节点装置，包括数据处理与无线数据收发模块、人员感知模块、火源采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、串口模块和电源模块，通过ZigBee无线收发模块的处理、分析后发送至网关节点，或通过串口连接PC机显示。本发明专利技术能够对监测环境中温湿度、人员进出与火灾情况做出实时监测，并针对危险情况（火灾、人员进出）做出相应反应与示警，非常适合厂房、仓库、森林监测等重要场所的安防监控。

【技术实现步骤摘要】
智能安防监测无线传感器网络节点装置
本专利技术属于无线传感器监测网络
，尤其涉及一种能自动获取监测环境中的人员、火灾、温度、湿度等数据信息，并通过ZigBee无线模块进行报警的安防监控系统。
技术介绍
目前，在安防领域中，使用较多的仍然是单一、智能化程度低的安防设备，在环境比较恶劣的野外、或者厂房、仓库、贵重品保护区等场所，通过传统的安防设备不仅不能及时、有效的了解现场环境信息，更不能在危险情况发生的第一时间做出反应，这会对生产、生活造成很大损失。随着自动化管理、无线传感器网络技术的发展，人们对智能化安防的需求越来越迫切。无线传感器网络节点具有低成本、低功耗、布置灵活、组网便捷等优点，非常适用于对布线困难、人员不能到达的区域和一些对防火、防入侵要求较高的重要场合，由部署在监测区域内的节点装置，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，从而实现对网络覆盖监测区域内人员进出、火灾、温度、湿度的实时监测与控制。
技术实现思路
专利技术目的:针对上述存在的问题和缺陷，本专利技术利用无线传感器网络优势开发一种智能安防监测无线传感器网络节点装置，具有温湿度实时采集显示、火灾与人员进出自动识别功能，能够利用ZigBee自组网进行数据的无线传输，对危险情况做出示警，实现安防监控的低功耗、低成本、自动化、网络化、智能化。技术方案:为达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案:一种智能安防监测无线传感器网络节点装置，包括数据处理与无线数据收发模块、人员感知模块、火源采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、串口模块和电源模块，其中:所述人员感知模块，采集7~14 um之间的红外光谱，并形成相应电信号；所述火源采集模块，采用远红外火源传感器，探测波长为700~1000纳米范围内的红外光，并判断是否出现火源，从而形成相应信号；所述温度采集模块，采集监测环境的温度变化；所述湿度采集模块，采集监测环境的湿度变化；所述串口模块，实现串口终端与PC机连接，实时监测数据的传输与显示；所述数据处理与无线数据收发模块，通过无线方式接收上述各模块采集的信号数据并进行处理，并通过串口模块与PC机进行数据检测与显示，最后将采集的信息发送至网关节点，实现监测环境信息数据的无线采集和传输；所述电源模块，为整个节点提供相应的稳定电源。作为优选，所述人员感知模块采用热释电红外传感器，且该传感器的正前方设有菲涅尔透镜。作为优选，所述温度采集模块采用DS18B20芯片，湿度采集模块采用HSllOl电容传感器。作为优选，所述数据处理与无线数据收发模块采用CC2430芯片。有益效果:与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:本专利技术融合了传感器技术、电子技术、无线通信技术、自动控制技术等领域最新技术的监测设备，本专利技术采用有线和无线混合通信方式，具有便携化、成本低、维护方便、自动化、智能化程度高等优点，非常适用于对布线困难、人员不能到达的区域和一些对防火、防入侵要求较高的场合，无需使用大量人力资源进行巡视、检修与维护，对于提升自动化管理水平、节约人力和资金具有明显的效果，具有较高的工程应用价值和市场推广价值，有十分广阔的应用前景。能够对监测环境中温湿度、人员进出与火灾情况做出实时监测，并针对危险情况(火灾、人员进出)做出相应反应与示警，非常适合厂房、仓库、森林监测等重要场所的安防监控。【附图说明】图1为本专利技术的结构框图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。参照图1，图1表示本专利技术结构框图。本专利技术的硬件主要包括ZigBee数据处理与无线数据收发模块、人员感知模块、火源采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、串口模块和电源模块。其中人员感知模块、火源采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、串口模块分别与ZigBee数据处理与无线数据收发模块相连，电源模块与ZigBee数据处理与无线数据收发模块、人员感知模块、火源采集模块、温度采集模块、湿度采集模块相连。通过人员感知模块、火源采集模块、温度采集模块、湿度采集模块进行外界信息数据采集，将采集到的信息发送至ZigBee数据处理与无线数据收发模块进行数据处理与传输，通过串口模块连接PC机进行数据检测与显示，最后将采集的信息由ZigBee协议发送至网关节点，实现外界环境信息数据的无线采集和传输，电源模块为整个节点提供稳定电源。本专利技术人员感知模块采用热释电红外传感器RE200B，感知7_14um之间的红外光谱，探测范围平视角138度，仰视角125度，在人体传感器的正前方固定一个菲涅尔透镜，增大探测范围，形成可见区和盲区，并起到聚焦作用。热释电红外传感器将感知到的红外线的信息转换为温度信号，再将相应的温度信号转换为电进行信号处理，超出预设范围后判断有人员进出，继而做出相应反应或发出示警信号，电路中转换芯片采用BISS0001，配以少量的电阻、电容实现红外线、温度、电信号的转换与输出，输出端接ZigBee数据处理与无线数据收发模块的I/O 口 P15进行数据传输。火源采集模块采用远红外火源传感器，能够探测到波长在700纳米?1000纳米范围内的红外光，探测角度为60，红外火源探测模块利用通过红外接收管来检测是否有火源信息出现，利用红外热释电温度传感器感知监控区域内红外变化，通过温度变化量判断环境中是否存在危险火源，输出端接ZigBee数据处理与无线数据收发模块的I/O 口 P17进行数据传输。温度采集模块采用的是DS18B20芯片，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内，在使用中不需要任何外围元件，自动进行模数转换，支持多点组网功能，通过一根接口线连接芯片输出端至ZigBee数据处理与无线数据收发模块的I/o 口 P14 口，实现数据采集与传输。湿度采集模块采用HSllOl电容传感器，电容值随着空气湿度的变化而变化，将HSllOl电容传感器置于555振荡电路中，集成定时器555芯片外接电阻R23、R21与湿敏电容C1101，构成了对CllOl的充电回路，芯片7端引进通过芯片内部的晶体管对地短路又构成了对CllOl的放电回路，并将引脚2、6端相连引入到片内比较器，便成为一个典型的多谐振荡器，空气湿度通过555测量振荡电路就转变为与之呈反比的频率信号，输出端口通过一保护电阻接ZigBee数据处理与无线数据收发模块的I/O 口 P16。ZigBee数据处理与无线数据收发模块选用CC2430芯片，符合ZigBee规范，能够满足以ZigBee为基础的2.4GHZ ISM波段应用对低成本、低功耗的要求。ZigBee数据处理与无线数据收发模块包括无线通信芯片CC2430、复位电路、无线接口电路、程序下载电路。CC2430是TI公司推出的高度整合的系统级射频收发器，集成了 RF前端、128K闪存、8KBRAM以及8051八位MCU核；另外还集成了模数转换器(ADC)、定时器、AES128协同处理器、看门狗、32KHz晶振休眠定时、上电复位和掉电监测电路，以及21个可编程I/O引脚。CC2430是一个具备ZigBee功能的片上系统，可用于各种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能安防监测无线传感器网络节点装置，其特征在于：包括数据处理与无线数据收发模块、人员感知模块、火源采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、串口模块和电源模块，其中：所述人员感知模块，采集7～14 um 之间的红外光谱，并形成相应电信号；所述火源采集模块，采用远红外火源传感器，探测波长为700～1000纳米范围内的红外光，并判断是否出现火源，从而形成相应信号；所述温度采集模块，采集监测环境的温度变化；所述湿度采集模块，采集监测环境的湿度变化；所述串口模块，实现串口终端与PC机连接，实时监测数据的传输与显示；所述数据处理与无线数据收发模块，通过无线方式接收上述各模块采集的信号数据并进行处理，并通过串口模块与PC机进行数据检测与显示，最后将采集的信息发送至网关节点，实现监测环境信息数据的无线采集和传输；所述电源模块，为整个节点提供相应的稳定电源。

【技术特征摘要】
1.一种智能安防监测无线传感器网络节点装置，其特征在于:包括数据处理与无线数据收发模块、人员感知模块、火源采集模块、温度采集模块、湿度采集模块、串口模块和电源模块，其中: 所述人员感知模块，采集7?14 um之间的红外光谱，并形成相应电信号； 所述火源采集模块，采用远红外火源传感器，探测波长为700?1000纳米范围内的红外光，并判断是否出现火源，从而形成相应信号； 所述温度采集模块，采集监测环境的温度变化； 所述湿度采集模块，采集监测环境的湿度变化； 所述串口模块，实现串口终端与PC机连接，实时监测数据的传输与显示； 所述数据处理与无线数据收发模块，通过无线方式接收上述各模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡荣林，刘丹丹，吴波，
申请(专利权)人：扬州苏安物联传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32