一种基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统的制作方法

本实用新型涉及冰箱试验报警技术领域，尤其涉及一种基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统。

背景技术：

目前，为了保证广大消费者的权益，冰箱在销售到市面之前，都需要经过相关的技术质量合格鉴定，只有合格的产品才能流入市场进行销售。在对冰箱进行合格鉴定时，冰箱性能实验室内的实验装置需要24小时不间断工作，即满足24小时不断电、不断水、设备零故障等因素。由于供电、供水以及外界气温的不可操控性变化，会引起实验装置断电相序报警、供水不足液位报警以及压缩机报警。冰箱性能实验设备报警后需人工进行复位，并重新启动冰箱性能实验装置，所以，这就需要工作人员24小时不间断守候在实验室，从而保证实验的正常进行。但是，人工监督总是存在失误、漏点排查等问题，并且人力耗费较大，费事费工，效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统，能够根据实验故障情况，远程发送故障信号给管理人员，及时进行维修，保证实验的正常进行；无需24小时值班，省事省力，并能提高工作效率。

本实用新型采用的技术方案为：

一种基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统，包括基于ZigBee的冰箱实验装置用感应处理器和多个基于ZigBee的反应报警器；所述的基于ZigBee的冰箱实验装置用感应处理器包括侧面上设有多个感光孔的箱体和外置发射天线，箱体内设有冰箱实验装置的光报警器的报警信号采集模块和信号处理模块，所述的冰箱实验装置的光报警器的报警信号采集模块包括第一光敏电阻、第二光敏电阻和模数转换器，第一光敏电阻和第二光敏电阻固定于感光孔处，第一光敏电阻和第二光敏电阻串联，模数转换器的信号接收端连接于第一光敏电阻和第二光敏电阻之间，模数转换器的信号发射端连接信号处理模块的接收端；所述的信号处理模块通过数字滤波模块连接模数转换器的信号发射端，信号处理模块的信号输出端通过ZigBee模块连接外置发射天线；所述的基于ZigBee的反应报警器包括基座盒体、外置接收天线、声光报警器和电源连接线，声光报警器固定于基座盒体上，基座盒体内设有ZigBee模块和信号处理器，外置接收天线通过ZigBee模块连接信号处理器的信号接收端，信号处理器的信号控制端连接声光报警器的受控端，电源连接线连接信号处理器的供电端。

所述的外置发射天线采用吸盘式无线天线。

所述的外置接收天线采用胶棒天线。

所述的电源连接线设有两路，一路采用插头式电源连接线，另一路采用USB电源连接线。

本实用新型利用基于ZigBee的冰箱实验装置用感应处理器，感应冰箱实验装置自身的报警器在报警状态下所发出的光线情况；再将采集到的光线信号进行处理、分析，最后通过ZigBee模块连接外置发射天线发射出去；多个基于ZigBee的反应报警器通过外置接收天线接收到基于ZigBee的冰箱实验装置用感应处理器发来的数据后，将其解包，还原成信号处理器封装的数据包格式，经过信号处理器分析后，判断冰箱试验系统所处的状态，并控制声光报警器进行相应地报警，提醒工作人员冰箱实验装置工作状态，及时做出相应地处理；省事省力，并能提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的基于ZigBee的冰箱实验装置用感应处理器的工作原理图；

图3为本实用新型的基于ZigBee的反应报警器工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括基于ZigBee的冰箱实验装置1用感应处理器和多个基于ZigBee的反应报警器；所述的基于ZigBee的冰箱实验装置1用感应处理器包括侧面上设有多个感光孔4的箱体3和外置发射天线5，所述的外置发射天线5采用吸盘式无线天线。箱体3内设有冰箱实验装置1的光报警器2的报警信号采集模块和信号处理模块，所述的冰箱实验装置1的光报警器2的报警信号采集模块包括第一光敏电阻R1、第二光敏电阻R2和模数转换器ADC，第一光敏电阻R1和第二光敏电阻R2固定于感光孔4处，第一光敏电阻R1和第二光敏电阻R2串联，模数转换器ADC的信号接收端连接于第一光敏电阻R1和第二光敏电阻R2之间，模数转换器ADC的信号发射端连接信号处理模块的接收端；所述的信号处理模块通过数字滤波模块连接模数转换器的信号发射端，信号处理模块的信号输出端通过ZigBee模块连接外置发射天线5；所述的基于ZigBee的反应报警器包括基座盒体6、外置接收天线8、声光报警器7和电源连接线9。所述的外置接收天线8采用胶棒天线；所述的电源连接线9设有两路，一路采用插头式电源连接线，另一路采用USB电源连接线。声光报警器7固定于基座盒体6上，基座盒体6内设有ZigBee模块和信号处理器，外置接收天线8通过ZigBee模块连接信号处理器的信号接收端，信号处理器的信号控制端连接声光报警器7的受控端，电源连接线9连接信号处理器的供电端。

下面结合附图详细说明本实用新型的工作原理：

本系统主要包括发射部分和接收部分，其中，发射部分是基于ZigBee的冰箱实验装置1用感应处理器，设置于冰箱实验装置1的光报警器2的旁边，通过感光孔4能够直接的感受光报警器在报警状态下所发出的光线情况；再将采集到的光线信号进行处理、分析，最后通过无线发射出去。另一部分是多个基于ZigBee的反应报警器，反应报警器设有多个，根据需要放置在允许范围内需要报警的地方。基于ZigBee的冰箱实验装置1用感应处理器和反应报警器是通过ZigBee实现无线自组网和相互之间的通信。网络拓扑结构是网状网，在整个网络中配置一个基于ZigBee的冰箱实验装置1用感应处理器，同时配置多个反应报警器。再通过拓扑网络进行无线通信、并报警。

如图2所示，为本实用新型的基于ZigBee的冰箱实验装置1用感应处理器的工作原理图，冰箱实验装置1的光报警器2的报警信号采集模块由两个光敏电阻（R1、R2）和模数转换器（ADC）组成。当冰箱实验装置1出现异常发出报警信号时，红灯（Light1）亮，绿灯（Light2）灭；根据电阻分压原理，第一光敏电阻R1阻值迅速下降，第二光敏电阻R2阻值迅速上升，P点电平迅速上升。当冰箱实验装置1进入正常工作状态时，红灯（Light1）灭，绿灯（Light2）亮，第一光敏电阻R1阻值迅速上升，第二光敏电阻R2阻值迅速下降，P点电平迅速下降。当冰箱实验装置1突然断电，红灯（Light1）灭，绿灯（Light2）灭，此时第一光敏电阻R1和第二光敏电阻R2阻值接近相等，P点电平约等于。P点电平形成差分信号，通过模数转换器ADC实时采集P点电位，将采集信号发送给信号处理模块。信号处理模块可以采用51单片机即可实现。首先对模数转换器ADC采集到的差分信号通过数字滤波模块滤除信号高频分量和随机干扰导致的噪声信号，然后根据剩余信号，判断冰箱实验设备处于报警状态还是正常工作状态。并通过反应报警器中的红、黄、绿三个指示灯显示冰箱实验设备当前所处状态（红灯表示报警状态，黄灯表示冰箱实验装置1关机状态，绿灯表示正常工作状态）。然后将当前状态封装数据包，通过RS232串行通信总线发送给ZigBee模块，利用外置发射天线5发射出去。ZigBee模块主要采用CC2530芯片制成，内部集成了ZigBee协议栈，并设置成Coordinator。当接收到信号处理模块发来的数据后，将其打包成适合ZigBee通信的数据包发送给反应报警器。

如图3所示，反应报警模块中的ZigBee模块主要采用CC2530芯片制成，内部集成了ZigBee协议栈，并设置成Router。通过外置接收天线8接收到基于ZigBee的冰箱实验装置1用感应处理器发来的数据后，根据包的内容，将其解包，还原成信号处理器封装的数据包格式，经过信号处理器处理后，再发送给声光报警器7，声光报警器7根据接收到的信号信息，控制红黄绿三个指示灯显示冰箱试验设备当前所处状态（红灯表示报警状态，黄灯表示冰箱实验装置1关机状态，绿灯表示正常工作状态），当红灯亮或黄灯亮时，表明冰箱实验装置1处于报警状态或掉电状态，开启远端声光报警器7，向工作人员发出报警信号。当绿灯亮时，关闭远端声光报警器7，报警解除。

本实用新型所采用的ZigBee功能及处理方式均为现有成熟技术，不属于本实用新型的保护范围。

本系统由一个基于ZigBee的冰箱实验装置1用感应处理器和多个基于ZigBee的反应报警器组成。感应处理器负责实时采集冰箱实验装置1的报警状态，并将采集结果发送给反应报警器。整个系统具有自组网特点，当网络拓扑结构发生变化时，可以实现网络的自动重组，具有较强的鲁棒性。反应报警器可以分布在不同的房间内（在无线信号可以覆盖的范围内），这样，试验人员无需全天呆在冰箱实验室，可以同时完成多个试验室的工作，从而节省人力资源，提高人力资源利用率。