專(zhuān)利名稱(chēng)：嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及重大危險(xiǎn)源的監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種嵌入式智能安 全監(jiān)控設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)重大危險(xiǎn)源的安全監(jiān)測(cè)。
背景技術(shù)：
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通
信技術(shù)，是繼因特網(wǎng)之后將對(duì)21世紀(jì)人類(lèi)生活方式產(chǎn)生重大影響的IT熱 點(diǎn)技術(shù)，它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，通過(guò) 嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息處理，以及自組織網(wǎng)絡(luò)多跳中繼方式將信息傳送到終端 用戶，從而實(shí)現(xiàn)"無(wú)處不在的計(jì)算"的理念。
節(jié)點(diǎn)是傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本組成單元。在不同應(yīng)用中，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 的組成不盡相同，但它們的基本結(jié)構(gòu)是一樣的，主要包括電池、電源管理 電路、傳感器、信號(hào)調(diào)節(jié)電路、A/D轉(zhuǎn)換器件、存儲(chǔ)器、微處理器和射頻 模塊等。傳感器節(jié)點(diǎn)的處理器模塊用于操作、存儲(chǔ)和處理本身采集的數(shù)據(jù) 以及其他節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，無(wú)線通信模塊負(fù)責(zé)和其他傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線 通信、交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)，能量供應(yīng)模塊為傳感器節(jié)點(diǎn)提供運(yùn) 行所需的能量，本發(fā)明中還有定位系統(tǒng)用來(lái)確定傳感器節(jié)點(diǎn)的位置，有移 動(dòng)單元使得傳感器節(jié)點(diǎn)可以在待監(jiān)測(cè)地域中移動(dòng)。
手持巡檢儀的ARM芯片中選用的核心處理器為Intel XScale PXA270，它是一款性價(jià)比極高的處理器，具有性能高、功耗低、功能強(qiáng) 大等特點(diǎn)，可以運(yùn)行嵌入式Linux或WinCE操作系統(tǒng)。它的這些優(yōu)良的特
點(diǎn)使它在很多的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
ARM中界面的編寫(xiě)使用了 Qt，它是一個(gè)跨平臺(tái)的0++圖形用戶界面 庫(kù)，它提供給應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者建立藝術(shù)級(jí)的圖形用戶界面所需的所有功 能。Qt是完全面向?qū)ο蟮?，很容易擴(kuò)展，并且允許真正地組件編程。它具 有優(yōu)良的跨平臺(tái)特性、面向?qū)ο蟮臋C(jī)制、豐富的API、支持2D/3D圖形渲染、支持OpenGL等特點(diǎn)，使它成為制作友好圖形界面的首選。
相對(duì)于原來(lái)GSM的撥號(hào)方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS是--種基于GSM系統(tǒng)的無(wú)線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無(wú)線IP連 接。它具有"實(shí)時(shí)在線"、"按量計(jì)費(fèi)"、"快捷登錄"、"高速傳輸"、"自如切 換"等的優(yōu)點(diǎn)。
ZIGBEE是一種便宜的、低功耗的近距離無(wú)線組網(wǎng)通信技術(shù)。ZIGBEE 技術(shù)從誕生到現(xiàn)在只有幾年的時(shí)間。它是在2002年由英國(guó)Irwensys、日本 三菱電氣、美國(guó)Motorola、荷蘭Philips等幾家公司宣布成立ZIGBEE聯(lián)盟， 合力推動(dòng)ZIGBEE技術(shù)的。到了 2004年底，ZIGBEE1.0版標(biāo)準(zhǔn)正式公布。 從2004年底到2006年不到兩年時(shí)間，ZIGBEE技術(shù)己經(jīng)由最初的十多家 公司發(fā)展到有全世界150多家知名廠商加盟的商業(yè)團(tuán)體。在眾多廠商的追 捧之下，ZIGBEE技術(shù)正呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。
形象化的描述ZIGBEE:它是一種簡(jiǎn)單的東西，其核心是多信道無(wú)線 通信裝置和微控制器，他們都被集成在一兩塊半導(dǎo)體芯片上，封裝在如同 小指甲蓋大小的塑料制品里面。使用ZIGBEE技術(shù)實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品， 一般釆用 廉價(jià)的8位微處理器，將無(wú)線射頻收發(fā)模塊集成在一塊芯片上，外圍接上 幾個(gè)阻容和晶振等器件，再連接一些A/D、 D/A、 1/0接口及控制電路，即 組成了諸如各種智能控制節(jié)點(diǎn)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的核心控制模塊。當(dāng) 然，只有這些硬件電路還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要在其上加載合適的無(wú)線通 信軟件和控制程序，才能組成完整的控制模塊。為此，現(xiàn)在也把這類(lèi)帶有 ZIGBEE協(xié)議棧及無(wú)線收發(fā)模塊的單片機(jī)稱(chēng)為"無(wú)線單片機(jī)"，就是這個(gè)道 理。

發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問(wèn)題 本發(fā)明的主要目的在于提供一種尺寸小、功耗低、可靠性高、使用方
便的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)重大危險(xiǎn)源的安全監(jiān)測(cè)。
(二) 技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)備包括
一手持巡檢儀，用于向固定終端發(fā)送指令，接收并顯示固定終端發(fā)送 的數(shù)據(jù)信息;
多個(gè)固定終端，用于實(shí)時(shí)地或者根據(jù)接收自手持巡檢儀的指令，監(jiān)測(cè) 和采集危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息，對(duì)釆集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理后發(fā)送給手持巡檢 儀，以及存儲(chǔ)采集的危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息；
該手持巡檢儀與該多個(gè)固定終端之間通過(guò)串口或ZIGBEE方式進(jìn)行通信。
上述方案中，該手持巡檢儀采用高速I(mǎi)ntel XScalePXA270處理器，并 擴(kuò)展了多個(gè)接口 ，該擴(kuò)展接口至少包括ZIGBEE接口 、 GPRS接口 、 TCP/IP 接口和RS232接口。
上述方案中，該手持巡檢儀包括一用于提供GPRS服務(wù)的GPRS模塊。 所述GPRS模塊提供的GPRS服務(wù)至少包括接打電話和收發(fā)短信息。
上述方案中，該手持巡檢儀包括一觸摸顯示屏，具有友好的界面，用 于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)可視化操作。
上述方案中，該固定終端包括
數(shù)據(jù)釆集模塊，用于實(shí)時(shí)地或者根據(jù)接收自手持巡檢儀的指令，監(jiān)測(cè) 和采集危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息輸出給運(yùn)算放大器；
運(yùn)算放大器，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行放大，并輸出 給數(shù)據(jù)處理模塊；
數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)運(yùn)算放大器輸入的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并 將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信息輸出給無(wú)線收發(fā)器或串口轉(zhuǎn)換電路；
無(wú)線收發(fā)器，用于將接收自數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)信息通過(guò)ZIGBEE方
式發(fā)送出去；
串口轉(zhuǎn)換電路，用于將接收自數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)信息通過(guò)串口方式 發(fā)送出去；
電源，用于為數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)算放大器、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線收發(fā) 器和串口轉(zhuǎn)換電路提供電能。
上述方案中，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用CC2431芯片，該CC2431芯片 內(nèi)部集成有14位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)釆集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；所述串口轉(zhuǎn)換電路選用MAXIM的3.0 5.5V的低供電電壓，數(shù)據(jù)速率為 120kbps的RS232收發(fā)器MAX3243,完成固定終端與手持巡檢儀之間的 電平轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)發(fā)送、接受、請(qǐng)求、清除功能。
上述方案中，該固定終端進(jìn)一步具有主動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)某一個(gè)固定終 端監(jiān)測(cè)到的當(dāng)前數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，將主動(dòng)向所述手持巡檢儀報(bào)警， 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
上述方案中，該多個(gè)固定終端與該手持巡檢儀都包含有CC2431片上 系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)該多個(gè)固定終端與該手持巡檢儀之間通過(guò)ZIGBEE協(xié)議組 網(wǎng)。
(三)有益效果 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果-
1、 本發(fā)明提供的這種嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，具有尺寸小、功耗 低、可靠性高、使用方便的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重大危險(xiǎn)源的安全監(jiān)測(cè)。
2、 本發(fā)明提供的這種嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，提供了有線和無(wú)線 兩種方式的數(shù)據(jù)傳輸。有線傳輸采用串口 RS232協(xié)議，無(wú)線傳輸主要基于 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，采用ZIGBEE協(xié)議。
3、 本發(fā)明選用TI公司的2431作為微控制及射頻收發(fā)芯片，進(jìn)行網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)，能將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口或者ZIGBEE通信方式發(fā) 送給用戶，以便用戶做出相應(yīng)的處理。
4、 本發(fā)明提供的這種嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，手持巡檢儀小巧、 方便、功耗低，可以交流供電和電池供電，方便使用。手持巡檢儀有觸摸 顯示屏，有友好的界面，用戶可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行可視化的操作。手 持巡檢儀還可以提供GPRS服務(wù)，可以撥打電話、發(fā)送SMS短消息到指 定的手機(jī)，這實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)源的監(jiān)測(cè)。
5、 本發(fā)明提供的這種嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，固定終端也有主動(dòng) 報(bào)警功能，當(dāng)某一個(gè)固定終端監(jiān)測(cè)到的當(dāng)前數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，會(huì)主 動(dòng)向手持巡檢儀報(bào)警，有利于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。


圖1是本發(fā)明提供的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備的組成邏輯框圖； 圖2是本發(fā)明提供的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備中固定終端的結(jié)構(gòu)示意
圖3是本發(fā)明提供的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備中手持巡檢儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí) 施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備的組成邏 輯框圖，該設(shè)備包括一個(gè)手持巡檢儀和多個(gè)固定終端。其中，手持巡檢儀 用于向固定終端發(fā)送指令，接收并顯示固定終端發(fā)送的數(shù)據(jù)信息。固定終 端用于實(shí)時(shí)地或者根據(jù)接收自手持巡檢儀的指令，監(jiān)測(cè)和采集危險(xiǎn)源數(shù)據(jù) 信息(如溫濕度、有害氣體的濃度等)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理后發(fā) 送給手持巡檢儀，以及存儲(chǔ)采集的危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息。該手持巡檢儀與該多 個(gè)固定終端之間通過(guò)串口或ZIGBEE方式進(jìn)行通信。該多個(gè)固定終端與該 手持巡檢儀都包含有CC2431片上系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)該多個(gè)固定終端與該手 持巡檢儀之間通過(guò)ZIGBEE協(xié)議組網(wǎng)。
圖1中，固定終端用于監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)源，并把監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶的 手持巡檢儀。手持巡檢儀可以査看并分析從固定終端發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，若出現(xiàn) 異常，則做出處理。手持巡檢儀也可以向固定終端發(fā)送命令來(lái)獲取用戶所 關(guān)心的終端參數(shù)值以及工作狀態(tài)等。固定終端與手持巡檢儀之間可以通過(guò) 串口或者無(wú)線ZIGBEE技術(shù)進(jìn)行通信。
如圖2所示，圖2是本發(fā)明提供的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備中固定終 端的結(jié)構(gòu)示意圖。該固定終端包括數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)算放大器、數(shù)據(jù)處理 模塊、無(wú)線收發(fā)器、串口轉(zhuǎn)換電路，以及電源。
其中，數(shù)據(jù)采集模塊用于實(shí)時(shí)地或者根據(jù)接收自手持巡檢儀的指令， 監(jiān)測(cè)和采集危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息輸出給運(yùn)算放大器。運(yùn) 算放大器用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行放大，并輸出給數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)運(yùn)算放大器輸入的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換， 并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信息輸出給無(wú)線收發(fā)器或串口轉(zhuǎn)換電路。無(wú)線收發(fā)器用
于將接收自數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)信息通過(guò)ZIGBEE方式發(fā)送出去，串口轉(zhuǎn)
換電路用于將接收自數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)信息通過(guò)串口方式發(fā)送出去。電 源用于為數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)算放大器、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線收發(fā)器和串口 轉(zhuǎn)換電路等功能單元提供電能。
所述數(shù)據(jù)處理模塊采用CC2431芯片，該CC2431芯片內(nèi)部集成有14 位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。
所述串口轉(zhuǎn)換電路選用MAXIM的3.0 5.5V的低供電電壓，數(shù)據(jù)速率 為120kbps的RS232收發(fā)器MAX3243，完成固定終端與手持巡檢儀之間 的電平轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)發(fā)送、接受、請(qǐng)求、清除功能。
該固定終端進(jìn)一步具有主動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)某一個(gè)固定終端監(jiān)測(cè)到的當(dāng) 前數(shù)據(jù)超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，將主動(dòng)向所述手持巡檢儀報(bào)警，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
圖2中，使用本發(fā)明進(jìn)行危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)時(shí)，固定終端的數(shù)據(jù)采集模塊負(fù) 責(zé)數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，通過(guò)運(yùn)算放大器對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行放大， CC2431內(nèi)部集成了 14位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn) 換。串口轉(zhuǎn)換電路選用了MAXIM的低供電電壓(3.0 5.5V)，數(shù)據(jù)速率為 120kbps的RS232收發(fā)器MAX3243，完成固定終端與手持巡檢儀之間的
電平轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)發(fā)送、接受、請(qǐng)求、清除等功能。
如圖3所示，圖3是本發(fā)明提供的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備中手持巡 檢儀的結(jié)構(gòu)示意圖。該手持巡檢儀采用高速I(mǎi)ntel XScalePXA270處理器， 并擴(kuò)展了多個(gè)接口，該擴(kuò)展接口至少包括ZIGBEE接口、 GPRS接口、 TCP/IP接口和RS232接口。該手持巡檢儀進(jìn)一步包括一用于提供GPRS 服務(wù)的GPRS模塊，所述GPRS模塊提供的GPRS服務(wù)至少包括接打電 話和收發(fā)短信息。
上述手持巡檢儀進(jìn)一步包括一觸摸顯示屏，具有友好的界面，用于實(shí) 現(xiàn)人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)可視化操作。用戶可以也通過(guò)手持巡檢儀的觸摸屏實(shí)現(xiàn) 人機(jī)交互，修改相關(guān)參數(shù)。
圖3中，手持巡檢儀ARM使用了高速的Intel XScale PXA270處理器， 并擴(kuò)展了多個(gè)接口 ，它可以通過(guò)串口或者ZIGBEE協(xié)議與固定終端通信。手持巡檢儀有觸摸顯示屏，有友好的界面，用戶可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行 可視化的操作。
ZIGBEE通信模塊采用CC2431片上系統(tǒng)。CC2431是TI公司推出的 用來(lái)實(shí)現(xiàn)嵌入式ZIGBEE應(yīng)用的片上系統(tǒng)。它支持2.4GHz IEEE 802.15.4/ZIGBEE協(xié)議。CC2431片上系統(tǒng)的功能模塊集成了 CC2420RF收 發(fā)器、增強(qiáng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的8051MCU、 128K閃存、8KB SRAM等高性能模塊， 并內(nèi)置了 ZIGBEE協(xié)議棧。加上超低能耗，使得它可以用很低的費(fèi)用構(gòu)成 ZIGBEE節(jié)點(diǎn)，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
移動(dòng)手持巡檢儀與傳感器節(jié)點(diǎn)都使用了 CC2431片上系統(tǒng)。在移動(dòng)手 持巡檢儀，用戶通過(guò)基于ARM處理器的人機(jī)交互界面選擇相應(yīng)的操作， ARM處理器通過(guò)處理后，將該操作轉(zhuǎn)化成約定的命令格式，發(fā)送給 CC2431。 CC2431收到相應(yīng)的命令之后，通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊將命令發(fā)送給 傳感器節(jié)點(diǎn)。在傳感器節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)上的CC2431無(wú)線模塊在接收到無(wú)線 信號(hào)時(shí)，判斷接收到的命令類(lèi)型，執(zhí)行相應(yīng)的操作。同時(shí)，傳感器端的 CC2431還可以通過(guò)片上集成的ADC轉(zhuǎn)換器將有傳感器傳來(lái)的模擬電壓信 號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信號(hào)，在需要的時(shí)候發(fā)送給手持巡檢儀。
本發(fā)明采用了一種基于CC2431的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)集 成了電源模塊、CC243K天線以及豐富的用戶接口。手持巡檢儀的ARM 芯片中嵌入了 Linux嵌入式操作系統(tǒng)。我們?cè)赑C機(jī)Linux操作系統(tǒng)中使 用了QT編寫(xiě)用戶界面，然后移植到手持巡檢儀中。該手持巡檢儀小巧、 方便、功耗低，可以交流供電和電池供電，方便使用。
危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的手持巡檢儀與傳感器節(jié)點(diǎn)的固定終端之間的無(wú)線 數(shù)據(jù)通信采用ZIGBEE技術(shù)。手持巡檢儀是ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器，當(dāng)手
持巡檢儀向傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)出搜索設(shè)備的請(qǐng)求時(shí)，同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出綁定請(qǐng) 求，網(wǎng)絡(luò)中所有能夠收到協(xié)調(diào)器綁定請(qǐng)求的作為ZIGBEE終端設(shè)備的傳感 器響應(yīng)這個(gè)綁定請(qǐng)求，同協(xié)調(diào)器綁定在一起，實(shí)現(xiàn)了 ZIGBEE組網(wǎng)過(guò)程。 完成ZIGBEE組網(wǎng)過(guò)程后，手持巡檢儀可以發(fā)送用戶命令，然后通過(guò)無(wú)線 的方式轉(zhuǎn)發(fā)出去，實(shí)現(xiàn)了手持巡檢儀對(duì)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的控制。這些控制 的功能包括要求傳感器上傳當(dāng)前的監(jiān)測(cè)值，設(shè)置傳感器的相關(guān)參數(shù)等等。 本發(fā)明提供的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，具有尺寸小、功耗低、可靠性高的特點(diǎn)，能夠方便的使用該系統(tǒng)進(jìn)行危險(xiǎn)源的監(jiān)測(cè)。
以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行 了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而 己，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括一手持巡檢儀，用于向固定終端發(fā)送指令，接收并顯示固定終端發(fā)送的數(shù)據(jù)信息；多個(gè)固定終端，用于實(shí)時(shí)地或者根據(jù)接收自手持巡檢儀的指令，監(jiān)測(cè)和采集危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息，對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理后發(fā)送給手持巡檢儀，以及存儲(chǔ)采集的危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息；該手持巡檢儀與該多個(gè)固定終端之間通過(guò)串口或ZIGBEE方式進(jìn)行通信。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于， 該手持巡檢儀采用高速I(mǎi)ntel XScale PXA270處理器，并擴(kuò)展了多個(gè)接口 ， 該擴(kuò)展接口至少包括ZIGBEE接口、 GPRS接口、 TCP/IP接口和RS232接口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于， 該手持巡檢儀進(jìn)一步包括用于提供GPRS服務(wù)的GPRS模塊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于， 所述GPRS模塊提供的GPRS服務(wù)至少包括接打電話和收發(fā)短信息。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在 于，該手持巡檢儀進(jìn)一步包括觸摸顯示屏，具有友好的界面，用于實(shí)現(xiàn)人 機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)可視化操作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于， 該固定終端包括數(shù)據(jù)采集模塊，用于實(shí)時(shí)地或者根據(jù)接收自手持巡檢儀的指令，監(jiān)測(cè) 和采集危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息輸出給運(yùn)算放大器；運(yùn)算放大器，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行放大，并輸出 給數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)運(yùn)算放大器輸入的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并 將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信息輸出給無(wú)線收發(fā)器或串口轉(zhuǎn)換電路；無(wú)線收發(fā)器，用于將接收自數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)信息通過(guò)ZIGBEE方式發(fā)送出去；串口轉(zhuǎn)換電路，用于將接收自數(shù)據(jù)處理模塊的數(shù)據(jù)信息通過(guò)串口方式 發(fā)送出去；電源，用于為數(shù)據(jù)采集模塊、運(yùn)算放大器、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線收發(fā) 器和串口轉(zhuǎn)換電路提供電能。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)處理模塊采用CC2431芯片，該CC2431芯片內(nèi)部集成有14位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換；所述串口轉(zhuǎn)換電路選用MAXIM的3.0 5.5V的低供電電壓，數(shù)據(jù)速率 為120kbps的RS232收發(fā)器MAX3243,完成固定終端與手持巡檢儀之間 的電平轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)發(fā)送、接受、請(qǐng)求、清除功能。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于， 該固定終端進(jìn)一步具有主動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)某一個(gè)固定終端監(jiān)測(cè)到的當(dāng)前數(shù) 據(jù)超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，將主動(dòng)向所述手持巡檢儀報(bào)警，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，其特征在于， 該多個(gè)固定終端與該手持巡檢儀都包含有CC2431片上系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)該 多個(gè)固定終端與該手持巡檢儀之間通過(guò)ZIGBEE協(xié)議組網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)備包括一手持巡檢儀，用于向固定終端發(fā)送指令，接收并顯示固定終端發(fā)送的數(shù)據(jù)信息；多個(gè)固定終端，用于實(shí)時(shí)地或者根據(jù)接收自手持巡檢儀的指令，監(jiān)測(cè)和采集危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息，對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理后發(fā)送給手持巡檢儀，以及存儲(chǔ)采集的危險(xiǎn)源數(shù)據(jù)信息；該手持巡檢儀與該多個(gè)固定終端之間通過(guò)串口或ZIGBEE方式進(jìn)行通信。本發(fā)明提供的這種嵌入式智能安全監(jiān)控設(shè)備，具有尺寸小、功耗低、可靠性高、使用方便的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重大危險(xiǎn)源的安全監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G08B21/00GK101599209SQ200810114390
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者歡 丁, 張文生, 張旭莉, 葛寶珊, 博 趙 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所