一种基于无线传感控制技术的智能档案库房管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于无线传感控制技术的智能档案库房管理系统，包括智能网关发出控制命令，将异常信息传给管理员上位机，环境安全监测节点测量环境参数，设备自动控制节点接受命令完成操作，硬件结构上智能网关由嵌入式微处理器、电源时钟模块、程序存储器、随机存储器、以太网模块、3G模块、液晶屏模块和ZigBee协调器模块构成，环境安全监测节点包括温湿度/光照传感节点、烟雾/空气质量传感节点、雨滴传感节点、防盗传感节点和警报节点，设备自动控制节点包括空调控制节点、空气净化器控制节点、除湿器控制节点、门窗/窗帘控制节点和灯光控制节点；其制备成本低、配置灵活、实现智能控制和档案用品安全存放。
【专利说明】一种基于无线传感控制技术的智能档案库房管理系统
【技术领域】:
[0001]本实用新型属于自动控制【技术领域】，涉及一种基于无线传感控制技术的智能档案库房管理系统。
【背景技术】:
[0002]档案库房是保存档案用品的重地，为保证档案用品的存放安全，在对档案库房进行管理的过程中，都会有严格的“Λ防”措施:防火、防潮、防尘、防虫、防鼠、防盗、防高温、防强光，为此，档案管理人员不得不定时对档案库房的相关环境参数以人工采集的方式进行测量，定期清点各类档案文件，及时发现不安全因素，排除隐患，这些重复性的动作不仅大大加重了管理人员的工作负担，而且存在着极大的局限性，尤其是当档案库房规模比较大的时候，采用人工采集的方式无法准确全面地获得环境参数信息。然而，随着无线传感网络和计算机控制技术的快速发展，一种基于无线传感控制技术的智能档案库房管理系统让档案库房的智能管理成为了可能。ZigBee无线传感网络技术具有低功耗、低成本、安全可靠、扩展性强、实现简单、配置灵活的特点，将其应用于智能档案库房管理系统，能够实时监测环境各项参数，实现相关设备的自动控制，消除了档案管理的后顾之忧，提高了档案管理人员的工作效率。
【发明内容】
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[0003]本实用新型的目的在于克服现有的档案库房管理困难、消耗大量人力物力、测得的环境信息不够全面的缺点，寻求设计一种低成本、节约人力资源、能够自动控制的智能档
案库房管理系统。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型涉及的智能档案库房管理系统包括智能网关、环境安全监测节点和设备自动控制节点；智能网关以嵌入式微处理器为核心，外围扩展3G模±夹、以太网接口和ZigBee协调器模块，能够接收环境安全监测节点测得的周围环境参数信息，对数据进行分析计算，发出控制命令，让设备自动控制节点完成相应操作，将环境实时参数和设备控制状态通过Internet网络传给管理员上位机，及时将异常信息通过3G模块发送给管理员手机；环境安全监测节点用于测量档案库房环境参数，将数据通过ZigBee无线传感网络传到智能网关的ZigBee协调器模块；设备自动控制节点接收来自智能网关的控制命令，按照命令完成相应操作；在硬件结构上，智能网关由嵌入式微处理器、电源时钟模块、程序存储器、随机存储器、以太网模块、3G模块、液晶屏模块和ZigBee协调器模块、电信息连通组合构成；其中，嵌入式微处理器是智能网关的核心，用于数据计算处理；以太网模块提供与外部Internet网络连接的接口 ；3G模块用于与管理员手机的数据通信，及时将报警信息发送到管理员手机，能够实现与外部Internet网络的连接；ZigBee协调器模块用于建立和维护内部ZigBee网络；环境安全监测节点包括温湿度/光照传感节点、烟雾/空气质量传感节点、雨滴传感节点、防盗传感节点和警报节点:其中，温湿度/光照传感节点由温湿度传感器、光照传感器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成,用于完成档案库房内部温湿度和光照强度参数的测量；烟雾/空气质量传感节点由烟雾传感器、空气质量传感器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成，用于完成档案库房内部火灾烟雾和有害气体参数的测量；雨滴传感节点由雨滴传感器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成，用于完成档案库房外部是否下雨和雨量大小的监测；防盗传感节点由热释电传感器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成，用于监测档案库房是否有外来人员或动物的非法侵入；警报节点由蜂鸣器、继电器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成，每当档案库房出现异常时，自动发出警报；设备自动控制节点包括空调控制节点、空气净化器控制节点、除湿器控制节点、门窗/窗帘控制节点和灯光控制节点；空调控制节点由空调设备、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成，用于控制空调的开关；空气净化器控制节点由空气净化器、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成,用于控制空气净化器的开关；除湿器控制节点由除湿器、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成，用于控制除湿器的开关；门窗/窗帘控制节点由窗帘设备、门窗设备、电机控制模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成，用于控制门窗、窗帘的打开和关闭；灯光控制节点由灯具设备、继电器模块、调光器模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成，用于控制灯具的亮灭和调节灯光的亮度。
[0005]本实用新型与现有技术相比，其制备成本低、配置灵活、实现档案库房设备的智能控制，并能根据档案库房管理的需要，达到档案用品安全存放的环境要求。
【专利附图】
【附图说明】:
[0006]图1是本实用新型涉及的智能档案库房管理系统整体结构原理示意图。
[0007]图2是本实用新型涉及的智能网关结构原理示意图。
[0008]图3是本实用新型涉及的环境安全监测节点结构原理示意图。
[0009]图4是本实用新型涉及的设备自动控制节点结构原理示意图。
【具体实施方式】:
[0010]下面结合附图并通过实施例对本实用新型做进一步说明。
[0011]实施例1、
[0012]本实施例所述智能档案库房管理系统的构成如图1所示，其基于无线传感控制技术的智能档案库房管理系统包括智能网关、环境安全监测节点和设备自动控制节点；其中智能网关以嵌入式微处理器为核心，不但能够接收环境安全监测节点测得的周围环境参数信息，对数据进行分析计算，发出控制命令，而且也能将环境实时参数和设备控制状态传给管理员上位机，及时将异常信息发送给管理员手机；环境安全监测节点用于测量档案库房环境参数，将数据通过ZigBee无线传感网络传到智能网关的ZigBee协调器模块；设备自动控制节点接收来自智能网关的控制命令，根据命令完成相应操作；
[0013]本实施例所述的智能网关的构成和实现原理如图2所示，所述智能网关包括ARM处理器、电源时钟、Nand Flash、SD RAM、以太网模块、3G模块、液晶屏模块、ZigBee模块和ZigBee天线；其中，所述ARM处理器采用三星公司基于ARM920T内核的S3C2440处理器；所述ZigBee模块和ZigBee天线作为ZigBee网络协调器，用于建立和维护内部ZigBee网络，与环境安全监测节点和设备自动控制节点构成网状网络拓扑结构，其中ZigBee模块的微控制器采用TI公司的CC2531芯片，支持IEEE802.15.4协议，ZigBee天线采用倒F天线；
[0014]本实施例所述的环境安全监测节点的构成和实现原理如图3所示，所述环境安全监测节点包括温湿度/光照传感节点、雨滴传感节点、防盗传感节点、烟雾/空气质量传感节点和警报节点，所述环境安全监测节点的所有节点ZigBee模块的微控制器均采用TI公司的CC2531芯片，ZigBee天线均采用倒F天线；
[0015]如图3(A)所示，所述温湿度/光照传感节点由温湿度传感器、光照传感器、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于完成档案库房内部温湿度和光照强度参数的测量，所述温湿度传感器采用型号为SHTll的温湿度传感器，所述光照传感器采用型号为BH1750FVI的光照强度传感器；
[0016]如图3 (B)所示,所述雨滴传感节点由雨滴传感器、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于完成档案库房外部是否下雨和雨量大小的监测，所述雨滴传感器采用型号为SSM-002的雨滴传感器；
[0017]如图3 (C)所示,所述防盗传感节点由热释电传感器、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于监测档案库房是否有外来人员或动物的非法侵入，所述热释电传感器采用型号为HC-SR501的人体红外感应模块；
[0018]如图3 (D)所示，所述烟雾/空气质量传感节点由烟雾传感器、空气质量传感器、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于完成档案库房内部火灾烟雾和有害气体参数的测量，所述烟雾传感器采用型号为MQ-2的可燃气体烟雾传感器，所述空气质量传感器采用型号为MQ135的空气质量传感器；
[0019]如图3 (E)所示，所述警报节点由蜂鸣器、继电器、ZigBee模块和ZigBee天线构成，每当档案库房出现异常时，自动发出警报，所述蜂鸣器采用型号为HRB-PS30的高分贝蜂鸣报警器，所述继电器采用松乐SRD-05VDC-SL-C型继电器；
[0020]本实施例所述设备自动控制节点的构成和实现原理如图4所示，所述设备自动控制节点包括空调控制节点、空气净化器控制节点、除湿器控制节点、灯光控制节点和门窗/窗帘控制节点，所述设备自动控制节点的所有节点ZigBee模块的微控制器均采用TI公司的CC2531芯片，ZigBee天线均采用倒F天线；
[0021]如图4 (A)所示，所述空调控制节点由空调设备、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于控制空调的开关，所述继电器模块采用松乐SRD-05VDC-SL-C型继电器；
[0022]如图4 (B)所示，所述空气净化器控制节点由空气净化器、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于控制空气净化器的开关，所述继电器模块采用松乐SRD-05VDC-SL-C 型继电器；
[0023]如图4 (C)所示，所述除湿器控制节点由除湿器、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于控制除湿器的开关，所述继电器模块采用松乐SRD-05VDC-SL-C型继电器；
[0024]如图4 (D)所示，所述灯光控制节点由灯具设备、继电器模块、调光器模块、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于控制灯具的亮灭和调节灯光的亮度，所述继电器模块采用松乐SRD-05VDC-SL-C型继电器，所述调光器模块采用可控硅型调光电路；
[0025]如图4 (E)所示，所述门窗/窗帘控制节点由窗帘设备、门窗设备、电机控制模块、ZigBee模块和ZigBee天线构成，用于控制门窗、窗帘的打开和关闭。
[0026]本实施例的实用结果说明，其实用新型达到了设计目的和效果，对档案库房管理的智能化程度高，防范能力强，适应范围广，管理效率高，控制能力强。
【权利要求】
1.一种基于无线传感控制技术的智能档案库房管理系统，其特征在于包括智能网关、环境安全监测节点和设备自动控制节点；智能网关由嵌入式微处理器、电源时钟模块、程序存储器、随机存储器、以太网模块、3G模块、液晶屏模块和ZigBee协调器模块、电信息连通组合构成；其中，嵌入式微处理器是智能网关的核心；以太网模块提供与外部Internet网络连接的接口 ；3G模块与管理员手机的数据通信，实现与外部Internet网络的连接；环境安全监测节点包括温湿度/光照传感节点、烟雾/空气质量传感节点、雨滴传感节点、防盗传感节点和警报节点:其中，温湿度/光照传感节点由温湿度传感器、光照传感器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；烟雾/空气质量传感节点由烟雾传感器、空气质量传感器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；雨滴传感节点由雨滴传感器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；防盗传感节点由热释电传感器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；警报节点由蜂鸣器、继电器、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；设备自动控制节点包括空调控制节点、空气净化器控制节点、除湿器控制节点、门窗/窗帘控制节点和灯光控制节点；空调控制节点由空调设备、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；空气净化器控制节点由空气净化器、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；除湿器控制节点由除湿器、继电器模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；门窗/窗帘控制节点由窗帘设备、门窗设备、电机控制模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成；灯光控制节点由灯具设备、继电器模块、调光器模块、ZigBee模块和ZigBee天线电信息连通构成。
【文档编号】G05B19/418GK203773303SQ201320800356
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】王卓平, 高康, 隋臻玮, 田静, 杨杰, 邢玉玲 申请人:青岛大学