积水检测报警系统及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线监测传输基于领域，特别是涉及一种蓝牙和互联网技术的积水检测报警系统。本发明还涉及利用所述积水检测报警系统进行积水检测报警的方法。
【背景技术】
[0002]现代社会的快节奏生活、工作，致使家里很多时候处于无人状态，若卫生间、厨房发生漏水，可能对地毯、家居用品、家具等造成损害，引起较大的经济损失。因此家庭环境中有必要安装一套简单实用、成本低廉的积水检测远程报警系统。
[0003]目前的家用便携式微型传感器可以对家庭地板积水进行自动监测，但通常在其检测到异常时，只是实现本地声光报警，不能把检测信息传递到远端通知家庭成员。如果要进行远程通知，就需要到接入到公共安防网络，需要更为复杂的设备和控制系统，价格昂贵，不够经济实用。
[0004]伴随着WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网)、移动智能终端的普及，数据传输正变得越来越容易。使用小型自带电池供电的家用便携式微型传感设备可以很方便地利用现有的无线数据传输技术和互联网技术，把家庭地板积水这样的报警信息实时、可靠地传递给使用移动智能设备的家庭成员。但由于家用便携式微型传感设备受限于其物理尺寸，无法携带大容量电池。而WiFi(Wireless Fidelity，无线保真技术)的功耗较大，如果使用WiFi技术作为无线传输机制，需要对电池进行频繁充电，或者使用不间断电源供电。由于家用便携式微型传感设备大多工作于狭窄或者密闭空间、以及被检测物具有导电性的特点，使用不间断电源供电既不现实也不安全。
[0005]基于蓝牙4.0标准的131^(1311161:001:11 Low Energy，低功耗蓝牙)技术是一种低功耗的无线传输技术。BLE技术采用了多种智能手段最大限度地降低了功耗。例如，蓝牙低能耗技术采用可变连接时间间隔，这个间隔根据具体应用可以设置为几毫秒到几秒不等。另外，BLE技术采用非常快速的连接方式，平时可以处于“非连接”状态(节省能源)，此时链路两端相互间只是知晓对方，只有在必要时才开启链路，通信完毕后在尽可能短的时间内关闭链路。BLE技术的工作模式非常适合设备发送的数据量非常少(通常几个字节)，而且发送次数也很少(例如每秒几次到每分钟一次，甚至更少)的场合。相较于传统蓝牙BR/EDR (Ba s i cRate ,Enhanced Data Rate)的协议，基于 GATT (General ATTribute profile)的蓝牙低功耗传输应用协议非常简单，因为所有的功能都是集成在GATT终端，这些基于其上的应用协议只是对GATT提供的功能的使用。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种基于基于蓝牙4.0标准BLE(Bluetooth LowEnergy，低功耗蓝牙)技术的积水检测报警系统。本发明还提供了一种利用所述积水检测报警系统进行积水检测报警的方法。
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供的积水检测报警系统，包括:积水报警设备110、移动智能数据转发设备105和移动智能设备107;
[0008]积水报警设备110包括:积水检测传感器101、蓝牙数据处理和发送模块103和供电模块115;
[0009]积水检测传感器101连接蓝牙数据处理和发送模块103，蓝牙数据处理和发送模块103将积水检测传感器101采集到的积水数据进行处理，将报警信息通过BLE无线连接传输传给移动智能数据转发设备105，移动智能数据转发设备105在接收到警报信息后通过移动互联网向移动智能设备107发出报警。
[0010]其中，移动智能数据转发设备105在接收到警报信息后通过公共电信网络，以短信形式和或语音形式把报警信息传送给移动智能设备107。
[0011]其中，移动智能数据转发设备105发送短信和或输出语音通过以下方式:
[0012]移动智能数据转发设备105连接移动互联网，通过移动互联网在线短信发送和或在线语音发送服务向移动通信网上的用户发送短信和或语音。
[0013]其中，所述移动互联网包括:公共Wif1、蜂窝移动数据网络、家庭Wifi与家庭宽带路由器的组合、或者家庭宽带以太网与家庭宽带路由器的组合。
[0014]其中，蓝牙数据时间处理和发送模块103按预设唤醒周期T唤醒工作，周期TSWA-10秒，周期T优选5秒，唤醒时间为I毫秒-10毫秒，唤醒时间优选5毫秒;唤醒期间采集积水检测传感器101的积水检测信息；若蓝牙数据处理和发送模块103检测到积水则通过GATT协议/服务向移动智能数据转发设备105发送报警信息。
[0015]其中，移动智能数据转发设备105具有操作系统。
[0016]利用上述任意一项所述积水检测报警系统进行积水检测报警的方法，包括:
[0017]对积水报警设备110进行设备初始化，包括供电模块115上电，蓝牙数据处理和发送模块103完成内部控制寄存器及I/O端口初始化；
[0018]蓝牙数据处理和发送模块103与移动智能数据转发设备105进行蓝牙初始连接；
[0019]蓝牙数据处理和发送模块103按预设唤醒周期T唤醒工作，唤醒期间采集积水检测传感器101的积水检测信息并判断是否有积水，若有积水蓝牙数据处理和发送模块103与移动智能数据转发设备105进行蓝牙连接向移动智能数据转发设备105发送积水报警信息;非唤醒期间蓝牙数据处理和发送模块103进入低功耗休眠待机状态；
[0020]移动智能数据转发设备105通过移动互联网向移动智能设备107发出报警。
[0021]其中，移动智能数据转发设备105在接收到警报信息后通过公共电信网络，以短信形式和或语音形式把报警信息传送给移动智能设备107。
[0022]其中，移动智能数据转发设备105发送短信和或输出语音通过以下方式:
[0023]移动智能数据转发设备105连接移动互联网，通过移动互联网在线短信发送和或在线语音发送服务向移动通信网上的用户发送短信和或语音。
[0024]其中，所述移动互联网包括:公共Wif1、蜂窝移动数据网络、家庭Wifi与家庭宽带路由器的组合、或者家庭宽带以太网与家庭宽带路由器的组合。
[0025]其中，蓝牙数据处理和发送模块103通过GATT协议/服务向移动智能数据转发设备105发送报警信息。
[0026]本发明的积水检测报警系统非常适于家庭积水报警使用，平时工作时周期性地唤醒工作并进行积水检测传感数据的采集和分析，发现没有积水报警信息后迅速恢复到低功耗睡眠的状态。在优选唤醒周期时间5秒和唤醒时间5毫秒的前提下，工作和睡眠的占空比为1/1000。唤醒期间的工作电流典型值为1mA量级。低功耗睡眠时系统切断自身的绝大部分电流消耗，其电流消耗可低至1 u A量级。以使用一个容量为2 O O毫安小时的纽扣电池为例，可以持续工作的时间为:200mAh/(1mA*I/1000+0.01mA)/24h/day/365day/year =1.1416年
[0027]使用本发明的积水检测报警系统，积水报警信息能够在5?6秒的时间内迅速、可靠地发送到家庭成员携带的远程通讯设备上，让家庭成员能在第一时间采取行动避免积水引起较大的经济损失。因此它具有实时性和可靠性的技术优势。并且检测设备能够长时间、不间断的工作，一块普通的纽扣电池就可以使用一年，如采用容量更大的碱性电池，甚至可以进一步延长系统的连续工作时间，减少更换电池的麻烦;低功耗蓝牙设备和小型化电池价格低廉，可以大大的节约成本;积水报警系统选用纽扣电池或5号电池这样的小型化直流电池供电，不需要使用交直流变换器作为电源供电，提高了安全性；由于体积小，不占用空间，可以将积水检测传感器放置于卫生间、厨房间的隐蔽位置;移动智能数据转发设备可以使用支持BLE的台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。现在移动智能终端更新换代速度很快，淘汰的设备完全可以用来作为本系统的移动智能数据转发设备，可实现旧物利用。
【附图说明】
[0028]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0029]图1是本发明积水检测报警系统结构示意图。
[0030]图2是本发明积水检测传感器一实施例的结构示意图。
[0031 ]图3是本发明积水报警设备工作流程示意图。
[0032]图4是CSRB5348系统框图。
[0033]图5是BLE协议栈结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]如图1所示，本发明提供的积水检测报警系统一实施例，包括:积水报警设备110、移动智能数据转发设备105和移动智能设备107;积水报警设备110包括:积水检测传感器101、蓝牙数据处理和发送模块103和供电模块115;
[0035]供电模块115，可采用纽扣电池或5号电池实现;移动智能数据转发设备105，使用放置在家中的电脑、智能手机、平板电脑设备实现。移动智能数据转发设备105具有操作系统，例如Windows MobiIe、Linux、Symbian、Android、1S。蓝牙数据处理和发送模块103采用CSRB5348模块。该CSRB5348模块由英国Cambridge Silicon Rad1公司设计出品，内部集成了可编程的DSP、电源管理子系统，以及22个可编程的数字I/O和22个模拟I/O端口等，集成度较高，扩展性强，适用于便携式无线应用场合。
[0036]积水检测传感器101连接蓝牙数据处理和发送模块103，蓝牙数据处理和发送模块103将积水检测传感器101采集到的积水数据进行处理，将报警信息通过BLE无线连接传输传给移动智能数据转发设备105，移动智能数据转发设备105在接收到警报信息后通过移动互联网向移动智能设备107发出报警。
[0037]蓝牙数据时间处理和发送模块103按预设唤醒周期T唤醒工作，周期T为5秒，唤醒时间为5毫秒;唤醒期间采集积水检测传感器