基于ZigBee技术的消防设备电源监控系统的制作方法

本实用新型涉及电源系统监控领域，具体地说，是涉及一种基于ZigBee技术的消防设备电源监控系统。

背景技术：

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。由于其低功耗，低成本，低复杂度，低速率和组网能力强而成为备受关注的一种通信方式。

对于现有的消防设备电源监控系统，在期刊《计算机测量与控制》上，陈俊恺于2015年发表的一种消防设备电源监控系统的研究与设计的文章中，提出了一种基于射频技术的消防设备电源无线监控系统。该系统采用射频收发芯片加单片机构成无线通讯模块，与监控主机、中继器和信号采集器组成无线局域网监控系统，实现消防设备电源的实时监测、状态信息显示、故障报警及记录存储功能。在期刊《电源技术》上，在基于ZigBee技术的消防设备电源监控系统研究一文中，于江利采用ZigBee技术来完成数据的采集与传输，其中核心芯片为CC2430，并与3G网构建异构远程监控数据传输网，从而形成分布式远程在线监控消防应急电源系统。

就目前的对比情况来说，以有线为主的技术已经成熟，但是对于高速发展的今天，各式建筑内线的分布错综复杂，不断增多，在布线上可能就会存在困难与诸多不便，而无线监控系统真正做到了消防设备电源的智能化、自动化、网络化管理，对于越来越复杂的各类建筑和复杂的智能化自动消防系统，无线监控系统在保证高靠性和灵敏度的同时，无需布线，安装施工维护方便，能适应各类复杂建筑，但是无线监控系统可能面临传输距离受限制以及传输速率等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于ZigBee技术的消防设备电源监控系统，主要解决现有消防设备电源监控系统布线复杂，安装过于繁琐，无法满足越来越复杂的各类建筑和复杂的智能化自动消防系统的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于ZigBee技术的消防设备电源监控系统，包括与每个待监测消防设备电源一一对应连接的多个信号采集器，设置于楼层间与信号采集器无线连接的中继器，设置于监控室内并与中继器无线连接的监控主机，以及与监控主机通过电线连接的LED显示屏和报警器。

进一步地，所述信号采集器包括均与消防设备电源连接的电压传感器、电流传感器和温度传感器，与电压传感器、电流传感器和温度传感器均相连的嵌入式微处理器，以及均与嵌入式微处理器连接的第一电源模块和第一无线传输模块；其中所述第一无线传输模块与中继器无线连接。

再进一步地，所述中继器包括控制芯片，以及与控制芯片均相连的第二电源模块和第二无线传输模块；其中，第二无线传输模块和监控主机无线连接。

再进一步地，所述监控主机包括用于处理接收到的信号的主控处理芯片，与主控处理芯片均相连的第三电源模块、数据存储单元和第三无线传输模块；其中，第三无线传输模块与第一无线传输模块和第二无线传输模块无线连接，主控处理芯片与LED显示屏和报警器通过电线连接。

作为优选，所述第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块核均采用结合了CC2530单片机芯片的ZigBee通信模块。

作为优选，所述嵌入式微处理器采用ARM微处理器。

作为优选，所述中继器的控制芯片采用RS485芯片。

作为优选，所述主控处理芯片采用AT89C2051单片机芯片。

作为优选，所述报警器为声光报警器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的核心芯片采用CC2530，与现有技术中的CC2430芯片相比缓存加大，存储容量增加，还支持最新的协议栈，使整个系统功能优化。

(2)本实用新型通过采用ZigBee无线组网技术，实现了消防设备电源监控系统无线化、智能化、自动化，省去了繁琐的布线工艺，能适用于各种复杂楼宇建筑。

(3)本实用新型通过使用中继器，加长了通信传输距离，可传输距离的增大，能减少ZigBee节点的使用，节约了成本。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型信号采集器结构框图。

图3为本实用新型中继器结构框图。

图4为本实用新型监控主机结构框图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1～4所示，本实用新型公开的一种基于ZigBee技术的消防设备电源监控系统，包括与每个待监测消防设备电源一一对应连接的多个信号采集器，设置于楼层间与信号采集器无线连接的中继器，设置于监控室与中继器无线连接的监控主机，以及与监控主机通过电线连接的LED显示屏和报警器。

具体地，所述信号采集器包括均与消防设备电源通过电线连接的电压传感器、电流传感器和温度传感器，与电压传感器、电流传感器和温度传感器均相连的嵌入式微处理器，以及均与嵌入式微处理器连接的第一电源模块和第一无线传输模块，其中，所述第一无线传输模块与中继器无线连接。

具体地，所述中继器包括控制芯片，以及与控制芯片均相连的第二电源模块和第二无线传输模块；其中，第二无线传输模块与监控主机无线连接，各个中继器可相互通信，当信号采集器与监控主机距离相隔较远时，可选择设置多个中继器。

具体地，所诉监控主机包括用于处理接收到的信号的主控处理芯片，与主控处理芯片均相连的第三电源模块、数据存储单元和第三无线传输模块；其中，第三无线传输模块与第一无线传输模块和第二无线传输模块无线连接，主控处理芯片与LED显示屏和报警器通过电线连接。

作为优选，所述第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块核均采用结合了CC2530单片机芯片的ZigBee通信模块。

作为优选，所述嵌入式微处理器采用ARM微处理器。

作为优选，所述中继器的控制芯片采用RS485芯片。

作为优选，所述主控处理芯片采用AT89C2051单片机芯片。

作为优选，所述报警器为声光报警器。

本实用新型的工作过程大致如下：

信号采集器采集待检测消防设备电源的各项指标，判断处理各项数据，若监测数据有异常，如发生短路、断路及故障时，立即发出无线报警信号；当信号采集器与监控主机距离较远时，无线报警信号通过第一无线传输模块传输至中继器后再传至监控主机；当信号采集器与监控主机距离较近时，无线报警信号通过第一无线传输模块直接传送至监控主机；监控主机接收到报警信号后，与监控主机相连的LED显示屏即时显示接收到的报警信息，同时通过报警器发出声光报警信号，通知维修人员进行处理。

但同时，目前的这种系统只是实现消防设备电源状态的监测，当故障发生时还无法进行自动的处理，需要人工消除故障，但如果把控制加进去，例如，当监控主机收到故障信息后能做出判断发出命令到对应故障处进行自动处理、调节和修复，整个系统将更为完善。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。