專利名稱：一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種安全監(jiān)控裝置，特別涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的貴重物
品監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展，人們對貴重物品的監(jiān)控提出了更高的要求，各 種監(jiān)控感應(yīng)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。目前，市場上的監(jiān)控感應(yīng)裝置按傳輸方式主要分為有線和無線 兩種，有線報(bào)警器布線繁瑣，容易老化，而且電線隱蔽性低，沒有安全保障；現(xiàn)有的無線監(jiān)控 設(shè)備大多只能進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的單向數(shù)據(jù)傳輸，功能非常單一，不能滿足同時(shí)監(jiān)控多個(gè)貴重物 品的要求。 現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備主要有視頻監(jiān)控、紅外感應(yīng)和磁感應(yīng)門等，按監(jiān)控方式主要分主 動(dòng)型和被動(dòng)型兩種。雖然這些監(jiān)控設(shè)備各有千秋，但應(yīng)用于貴重物品的監(jiān)控管理都存在明 顯的弱點(diǎn)，比如，視頻監(jiān)控信息量龐大、傳輸和儲存成本較高、監(jiān)控方式被動(dòng)而且不具備異 常事件偵測和報(bào)警功能，需要專門人員晝夜看著監(jiān)視器。紅外監(jiān)控受環(huán)境影響很大監(jiān)控的 紅外線可以被避讓，因此掌握此技術(shù)的盜賊可以盜取被監(jiān)控的物品；磁感應(yīng)門主要用于監(jiān) 控出入口的過往人員。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)有線布網(wǎng)以及不能有效監(jiān)控的問題，提出了一種 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，遙控器和多個(gè)終端感應(yīng) 器組成星型無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)行監(jiān)控。隱蔽性好，而且安裝方便，能夠?qū)崿F(xiàn)多路監(jiān)控、雙向通信的 功能，可以大大提高貴重物品的安全性。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置，包括遙控 器和數(shù)個(gè)終端感應(yīng)器，終端感應(yīng)器和監(jiān)控物品安裝在一起，終端感應(yīng)器發(fā)送監(jiān)控物品狀態(tài) 信號，遙控器接收信號，輸出報(bào)警信號。 所述遙控器包括MSP430單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路、異常狀態(tài)指示燈、按鈕控制 電路及XBEE通信模塊，復(fù)位電路和XBEE通信模塊接收信號輸入MSP430單片機(jī)，MSP430單 片機(jī)信號輸出到異常狀態(tài)指示燈和按鈕控制電路，晶振電路頻率信號到MSP430單片機(jī)。 所述終端感應(yīng)器包括溫度采集電路、振動(dòng)傳感器電路，蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、 P89LPC903單片機(jī)及XBEE模塊，溫度采集電路和振動(dòng)傳感器電路信號輸入P89LPC903單片 機(jī)，P89LPC903單片機(jī)信號輸出到蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)數(shù)據(jù)信號輸出到XBEE模塊，XBEE模 塊信號發(fā)出。 本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置， 整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)控，并且雙向通信，同時(shí)由于采用 無線傳輸，監(jiān)控裝置安裝、拆卸方便，同時(shí)大大提高了裝置的隱蔽性。
圖1為本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置中遙控器硬件電路圖； 圖3為本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置中終端感應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置中溫度采集電路圖； 圖5為本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置中蜂鳴器控制電路圖； 圖6為本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置中終端感應(yīng)器軟件流程 圖； 圖7為本實(shí)用新型基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置中遙控器控制軟件流程 圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型建立在zigbee技術(shù)構(gòu)建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺上，多個(gè)終端感應(yīng)器
和遙控器組成星型網(wǎng)絡(luò)。如圖l所示結(jié)構(gòu)框圖，終端感應(yīng)器包含單片機(jī)處理器、通信模塊及
溫度、振動(dòng)傳感器，并且安裝在貴重物品放置平臺。遙控器包含異常狀態(tài)指示燈、液晶顯示
模塊及控制按鈕，用于觀察和控制各終端的狀態(tài)。當(dāng)終端感應(yīng)器感受到貴重物品被接觸或
者周圍溫度超標(biāo)時(shí)，則發(fā)送異常狀態(tài)數(shù)據(jù)到遙控器，遙控器接收到終端發(fā)送來的數(shù)據(jù)，先判
斷終端號，然后判斷異常數(shù)據(jù)類型，如果是振動(dòng)異常，則振動(dòng)異常LED燈亮，如果是溫度異
常，則溫度異常LED燈亮。液晶顯示模塊滾動(dòng)顯示異常終端號及各終端狀態(tài)，同時(shí)出現(xiàn)異常
狀態(tài)后遙控器向異常終端返回一個(gè)報(bào)警數(shù)據(jù)，終端接收到報(bào)警數(shù)據(jù)后開始報(bào)警。 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置包括遙控器和終端感應(yīng)器兩個(gè)組成部分，把
終端感應(yīng)器和貴重物品安裝在一起，終端感應(yīng)器檢測貴重物品的狀態(tài)，遙控器作為監(jiān)視器
接收終端感應(yīng)器發(fā)送來的數(shù)據(jù)，起到實(shí)時(shí)監(jiān)控的作用，并且異常時(shí)候報(bào)警。 所述的遙控器硬件電路如圖2，它包括MSP430單片機(jī)1、復(fù)位電路2、晶振電路3、
異常狀態(tài)指示燈4、按鈕控制電路5及XBEE通信模塊6。在復(fù)位電路2中，1鍵為復(fù)位按鈕，
復(fù)位后程序從頭開始工作；在顯示電路4中，DS1為溫度超標(biāo)顯示燈，DS2為振動(dòng)顯示燈在
按鈕；控制電路5中，A鍵為開啟終端警報(bào)按鈕、B鍵為關(guān)閉終端警報(bào)按鈕。在XBEE通信模
塊中，MSP430的管腳P4. 1連接Xbee模塊的CTS管腳，MSP430和Xbee模塊利用同一個(gè)復(fù)位
鍵，即兩個(gè)RST管腳互連，UTXDO、URXDO分別和DIN、D0UT相連。CTS為流控管腳，正常發(fā)送
狀態(tài)為低電平，當(dāng)Xbee模塊的接收緩存溢出時(shí)，會變?yōu)楦唠娖?，這時(shí)控制器不再向Xbee模
塊發(fā)送數(shù)據(jù)。SLEEP—RQ狀態(tài)用來對模塊進(jìn)行喚醒或者使睡眠，在此置空為喚醒狀態(tài)。液晶
顯示模塊電路屬于遙控器硬件電路的一部分，用來動(dòng)態(tài)顯示各終端的狀態(tài)。 所述的終端感應(yīng)器電路如圖3所示。整個(gè)終端由18B20溫度傳感器電路8、振動(dòng)傳
感器電路9，蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路10、 P89LPC903單片機(jī)11及XBEE模塊7組成，PO. 2作為單線
口用來采集溫度傳感器18B20的數(shù)據(jù)，并且傳輸給LPC903單片機(jī)，PO. 4用于接收振動(dòng)傳感
器的脈沖信號，P0.5用來控制報(bào)警器。溫度傳感器電路如圖4所示。為了提供克服單片機(jī)
不能直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器工作的缺點(diǎn)，添加蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路如圖5所示。繼電器用來控制蜂鳴
器的開關(guān)，TIL113可以讓不同電平下的電信號通過轉(zhuǎn)換為光信號來達(dá)到一致，并且有整形、
抗干擾的作用。
4[0020] 終端感應(yīng)器程序流程圖如圖6所示。終端感應(yīng)器不斷地檢測溫度，并且與安全溫 度進(jìn)行比較，當(dāng)溫度超過安全溫度時(shí)，終端向遙控器發(fā)送數(shù)據(jù)并且開始報(bào)警。CDZK-ZDCG-01 為振動(dòng)傳感器，在14V電平下工作，當(dāng)振動(dòng)時(shí)會輸出一個(gè)脈沖信號到LPC903的P0. 4管腳使 得程序產(chǎn)生中斷，發(fā)送異常狀態(tài)數(shù)據(jù)并且報(bào)警。 遙控器程序流程圖如圖7所示。整個(gè)程序包括中斷程序和主程序，中斷程序用來 接收各終端發(fā)送來的數(shù)據(jù)；基礎(chǔ)程序用來判斷數(shù)據(jù)是否正常并執(zhí)行操作。在終端程序中，數(shù) 據(jù)以一定的結(jié)構(gòu)形式接收，數(shù)據(jù)幀包括幀頭、NI、溫度和振動(dòng)數(shù)據(jù)、幀尾及校驗(yàn)位。NI為通 信模塊的標(biāo)識符，用來確定終端號，溫度數(shù)據(jù)在00H OFFH之間變化，顯示范圍為-30°C +98°C ，可達(dá)0. 5°C的精度，振動(dòng)數(shù)據(jù)是00H或者0FFH，有振動(dòng)時(shí)為0FFH。當(dāng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)中斷接 收時(shí)，先判斷幀頭是否正確，如果不正確則丟棄該字節(jié)數(shù)據(jù)，從下一個(gè)字節(jié)開始重新讀取。 如果幀頭正確則依次接收數(shù)據(jù)，接收完畢后幀長度清零并且返回中斷；遙控器主程序判斷 中斷接收到的數(shù)據(jù)，如果溫度數(shù)據(jù)大于80H，則DS1指示燈亮，同樣產(chǎn)生振動(dòng)中斷則DS2指示 燈亮，然后判斷AB控制按鈕的狀態(tài)，如果Pl. 2為低電平，則表示按鍵A按下，遙控器發(fā)送報(bào) 警數(shù)據(jù)，終端開始報(bào)警，主要用于檢測報(bào)警器是否能正常工作，如果Pl. 3為低電平，則表示 按鍵B按下，發(fā)送解除報(bào)警數(shù)據(jù)，終端報(bào)警終止，并且關(guān)閉DS1、DS2異常狀態(tài)指示燈。
權(quán)利要求一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置，其特征在于，包括遙控器和數(shù)個(gè)終端感應(yīng)器，終端感應(yīng)器和監(jiān)控物品安裝在一起，終端感應(yīng)器發(fā)送監(jiān)控物品狀態(tài)信號，遙控器接收信號，輸出報(bào)警信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述遙控 器包括MSP430單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路、異常狀態(tài)指示燈、按鈕控制電路及XBEE通信模 塊，復(fù)位電路和XBEE通信模塊接收信號輸入MSP430單片機(jī)，MSP430單片機(jī)信號輸出到異 常狀態(tài)指示燈和按鈕控制電路，晶振電路頻率信號到MSP430單片機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置，其特征在于，所述終端 感應(yīng)器包括溫度采集電路、振動(dòng)傳感器電路，蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路、P89LPC903單片機(jī)及XBEE模 塊，溫度采集電路和振動(dòng)傳感器電路信號輸入P89LPC903單片機(jī)，P89LPC903單片機(jī)信號輸 出到蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)數(shù)據(jù)信號輸出到XBEE模塊，由XBEE模塊發(fā)出信號。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全監(jiān)控裝置包括遙控器和終端感應(yīng)器兩個(gè)組成部分，終端感應(yīng)器具有振動(dòng)及溫度檢測功能，并且安裝在貴重物品存放處，可以實(shí)時(shí)向遙控器發(fā)送貴重物品的狀態(tài)數(shù)據(jù)；遙控器接收多個(gè)終端感應(yīng)器傳來的數(shù)據(jù)，如果有異常，則向異常終端發(fā)送報(bào)警數(shù)據(jù)使相應(yīng)終端報(bào)警，并且本地對異常狀態(tài)、異常終端號分別用LED顯示。遙控器可以由監(jiān)控人員隨身攜帶或者安置在監(jiān)控中心。遙控器和多個(gè)終端感應(yīng)器組成星型無線網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)控，并且雙向通信，同時(shí)由于采用無線傳輸，監(jiān)控裝置安裝、拆卸方便，同時(shí)大大提高了裝置的隱蔽性。
文檔編號H04W84/18GK201522764SQ20092021176
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者劉麗, 張君, 武永勝, 沈昱明 申請人:上海理工大學(xué)