一种基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于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；利用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，经过信号处理器处理后，再发送给声光报警器，声光报警器根据接收到的信号信息进行相应地报警，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。
【专利说明】
-种基于Z i gBee的冰箱实验装置用远程报譬系统
技术领域
[0001] 本发明设及冰箱试验报警技术领域，尤其设及一种基于Zi浊ee的冰箱实验装置用 远程报警系统。
【背景技术】
[0002] 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W及外界气溫的不可操控性变化，会引起实验装置断电相序报 警、供水不足液位报警W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W，运就需要工作人员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。
【发明内容】
[0003] 本发明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。
[0004] 本发明采用的技术方案为： 一种基于Zi浊ee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滤除高频分量和噪声信号，然后根据剩余信号，判断冰箱 实验装置处于报警状态还是正常工作状态，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。
[0005] 所述的外置发射天线采用吸盘式无线天线。
[0006] 所述的外置接收天线采用胶棒天线。
[0007] 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。
[0008] 本发明利用基于Zi浊ee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 Zi浊ee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】
[0009] 图1为本发明的系统结构示意图； 图2为本发明的基于ZigBee的冰箱实验装置用感应处理器的工作原理图； 图3为本发明的基于ZigBee的反应报警器工作原理图。
【具体实施方式】
[0010] 如图1所示，本发明包括基于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RU第二光敏电阻R2和模数转换 器ADC，第一光敏电阻Rl和第二光敏电阻R2固定于感光孔4处，第一光敏电阻Rl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Rl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 滤波滤除高频分量和噪声信号，然后根据剩余信号，判断冰箱实验装置1处于报警状态还是 正常工作状态，信号处理模块的信号输出端通过Zi浊ee模块连接外置发射天线5;所述的基 于Zi浊ee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Zi浊ee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。
[0011] 下面结合附图详细说明本发明的工作原理： 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Zi浊ee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。
[0012] 如图2所示，为本发明的基于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I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，红灯化ightl)亮，绿灯化ight2) 灭;根据电阻分压原理，第一光敏电阻Rl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，红灯化i曲tl)灭，绿灯化i曲t2)亮， 第一光敏电阻Rl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，红灯化ightl)灭.绿灯化ight2)灭，此时第一光敏电阻Rl和第二光敏 电阻R2阻值接近相等，P点电平约等3
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W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器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=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忍片制成，内部集成了ZigBee协议找，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Zi浊ee通信的数据包发送给反应报 警器。
[0013] 如图3所示，反应报警模块中的Zi浊ee模块主要采用CC2530忍片制成，内部集成了 Zi浊ee协议找，并设置成Router。通过外置接收天线8接收到基于Zi浊ee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=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。
[0014] 本系统由一个基于Zi浊ee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W实现网络的自动 重组，具有较强的鲁棒性。反应报警器可W分布在不同的房间内（在无线信号可W覆盖的范 围内），运样，试验人员无需全天呆在冰箱实验室，可W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。
【主权项】
1. 一种基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统，其特征在于：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滤除高频分量和噪声信号，然后根据剩余 信号，判断冰箱实验装置处于报警状态还是正常工作状态，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。2. 根据权利要求1所述的基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统，其特征在于:所 述的外置发射天线采用吸盘式无线天线。3. 根据权利要求1所述的基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统，其特征在于:所 述的外置接收天线采用胶棒天线。4. 根据权利要求1所述的基于ZigBee的冰箱实验装置用远程报警系统，其特征在于: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。
【文档编号】G08B21/18GK106023549SQ201610535414
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】丁力, 张柏林, 张保健, 邵峰
【申请人】河南省计量科学研究院