基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，包括传感器组、传感器监测装置、中心控制装置、报警器、应急设备开关控制装置和应急设备，所述的传感器组与传感器监测装置连接，所述的应急设备与应急设备开关控制装置连接，所述的中心控制装置分别连接传感器监测装置、报警器和应急设备开关控制装置，所述的传感器监测装置、中心控制装置、应急设备开关控制装置之间通过ZigBee无线网络形成了一个互连的无线传感网络。与现有技术相比，本实用新型具有可实现多物理量分布式监测、系统易扩展、安装维护方便、功耗低等优点。
【专利说明】基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种群体性大型活动场所的监控系统，尤其是涉及一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，广场文化活动越来越受到社会各界的支持和人民群众的热烈欢迎，已成为城市家喻户晓的一项文化盛事，丰富和活跃了人们的文化生活。由于广场活动参加人员比较多，而且活动时间和地点具有不确定性，因此活动现场的环境安全性变得非常重要，对活动现场的环境参量监测与管理(应急照明、环境温度控制及火灾自动报警等)就成为了一种客观的现实需求。
[0003]目前传统的广场活动应急管理系统多采用有线监测与通信方式，事先需要布线，准备时间较长，而且线缆的使用限制了系统应用的方便性。同时，传统的管理系统存在着系统可扩展性差，费用较高等不足，给实际应用带来极大的不便。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可实现多物理量分布式监测、系统扩展容易、安装维护方便、功耗低的基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，包括传感器组、传感器监测装置、中心控制装置、报警器、应急设备开关控制装置和应急设备，所述的传感器组与传感器监测装置连接，所述的应急设备与应急设备开关控制装置连接，所述的中心控制装置分别连接传感器监测装置、报警器和应急设备开关控制装置，所述的传感器监测装置、中心控制装置、应急设备开关控制装置之间通过ZigBee无线网络形成了一个互连的无线传感网络。
[0007]所述的传感器组包括烟雾传感器、光照传感器和/或温度传感器。
[0008]所述的传感器监测装置包括数据采集单元、数据处理单元、ZigBee无线通信单元及能源管理单元，所述的能源管理单元分别连接数据采集单元、数据处理单元和ZigBee无线通信单元，所述的数据采集单元、数据处理单元、ZigBee无线通信单元依次连接，所述的数据采集单元与传感器组连接。
[0009]所述的数据采集单元包括相连接的信号处理电路和A/D转换电路，所述的信号处理电路与传感器组连接，所述的A/D转换电路与数据处理单元连接。
[0010]所述的中心控制装置包括数据处理单元、ZigBee无线通信单元和能源管理单元，所述的能源管理单元分别连接数据处理单元和ZigBee无线通信单元，所述的ZigBee无线通信单元分别连接数据处理单元、传感器监测装置和应急设备开关控制装置，所述的数据处理单元与报警器连接。[0011]所述的应急设备开关控制装置包括数据处理单元、ZigBee无线通信单元、执行单元和能源管理单元，所述的能源管理单元分别连接数据处理单元、ZigBee无线通信单元和执行单元，所述的ZigBee无线通信单元、数据处理单元、执行单元依次连接，所述的执行单元与应急设备连接。
[0012]所述的执行单元包括继电器。
[0013]所述的数据处理单元包括相连接的处理器和存储器。
[0014]所述的能源管理单元包括干电池。
[0015]所述的应急设备包括应急照明设备和/或应急喷淋降温设备。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0017]一、本实用新型包含多种传感器，可进行全面的数据采集，是一个多物理量监测平台，同时无线连接的方式更好地实现了分布式监测。
[0018]二、本实用新型的各个部分可做成不同功能的组件，根据实际需求任意搭配。这样不仅可满足不同监测目标的需求，而且可以降低成本，增强系统的可维护性、可扩展性，简化系统集成的难度。
[0019]三、采用无线数据传输方式，安装维护方便，应急设备可以任意更换摆设位置而不用考虑布线问题。
[0020]四、系统能耗低，采用干电池供电方式，克服了必须提供220V工频供电的传统模式，安装方便，非常适用于群体性大型活动场所的环境管理需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型中传感器监测装置的结构框图；
[0023]图3为本实用新型中中心控制装置的结构框图；
[0024]图4为本实用新型中应急设备开关控制装置的结构框图；
[0025]图5为本实用新型的一个示例性实施例。
[0026]图中，1:传感器组，2:传感器监测装置，3:中心控制装置，4:报警器，5:应急设备开关控制装置，6:应急设备，11:烟雾传感器，12:光照传感器，21:数据采集单元，22、31、51:数据处理单元，23、32、52 =ZigBee无线通信单元，24、33、54:能源管理单元，53:执行单兀，61:应急灯。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]如图1所示，一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，包括传感器组1、传感器监测装置2、中心控制装置3、报警器4、应急设备开关控制装置5和应急设备6，所述的传感器组I与传感器监测装置2连接，所述的应急设备6与应急设备开关控制装置5连接，所述的中心控制装置3分别连接传感器监测装置2、报警器4和应急设备开关控制装置5模块，所述的传感器监测装置1、中心控制装置2、应急设备开关控制装置5之间通过ZigBee无线网络形成了一个互连的无线传感网络。
[0029]传感器组I包括烟雾传感器、光照传感器和/或温度传感器，每个传感器连接一个传感器监测装置。如图2所示，传感器监测装置2包括数据采集单元21、数据处理单元22、ZigBee无线通信单元23及能源管理单元24，所述的能源管理单元24分别连接数据采集单元21、数据处理单元22和ZigBee无线通信单元23，所述的数据采集单元21、数据处理单元22、ZigBee无线通信单元23依次连接，所述的数据采集单元21与传感器组I连接。其中，数据采集单元21包括相连接的信号处理电路和A/D转换电路，所述的信号处理电路与传感器组连接，所述的A/D转换电路与数据处理单元连接，主要负责采集传感器的数据，经过信号处理后再将其转化成数字信号；数据处理单元22负责设备的控制、任务调度、能量监控、数据处理、数据存储等工作；ZigBee无线通信单元23负责传感器节点与其他节点之间的通信，保证节点与节点之间控制信息和采集数据的正常交换；能源管理单元24主要负责为模块提供正常工作所必需的能量。
[0030]如图3所示，中心控制装置3包括数据处理单元31、ZigBee无线通信单元32和能源管理单元33，所述的能源管理单元33分别连接数据处理单元31和ZigBee无线通信单元32，所述的ZigBee无线通信单元32分别连接数据处理单元31、传感器监测装置2和应急设备开关控制装置5模块，所述的数据处理单元31与报警器4连接。中心控制装置3负责将传感器监测装置发送过来的信息进行处理，并根据数据处理结果对应急设备开关控制装置5进行控制。
[0031]如图4所示，应急设备开关控制装置5包括数据处理单元51、ZigBee无线通信单元52、执行单元53和能源管理单元54，所述的能源管理单元54分别连接数据处理单元1、ZigBee无线通信单元52和执行单元53，所述的ZigBee无线通信单元52、数据处理单元51、执行单元53依次连接，所述的执行单元53与应急设备6连接。所述的执行单元53包括继电器。
[0032]如图2-图4所示，所述的数据处理单元22、31、51均包括相连接的处理器和存储器。所述的能源管理单元24、33、54主要负责为模块提供正常工作所必需的能量，均采用干电池供电，因此安装方便，可扩展性强。所述的ZigBee无线通信单元23、32、52均包括相连接的网络、MAC和收发器。ZigBee无线通信单元主要负责传感器节点与其他节点之间的通信，保证节点与节点之间控制信息和采集数据的正常交换。它一方面接收从中心控制装置发来的控制与参数信息，另一方面将传感器采集的数据信息，经过编码调制后发送出去。
[0033]所述的应急设备6包括应急照明设备和/或应急喷淋降温设备。
[0034]如图5所示为本实用新型基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统的一个示例性实施例。该实施例中，传感器组包括两个光照传感器12和两个烟雾传感器11，应急设备包括两个应急灯61。两个烟雾传感器11分别通过传感器监测装置将测得的空气中烟雾含量数据发送给中心控制装置3，进行数据处理及分析后，如果含量超标，中心控制装置3会发送信号给报警器4，开始报警。两个光照传感器12分别通过传感器监测装置将测得的光线强度数据发送给中心控制装置3，进行数据处理及分析。中心控制装置3根据广场光线强度的大小，通过应急设备开关控制模块分别对两个应急灯61进行开关控制，以保证晚上在广场照明系统出先故障后开启应急照明。
【权利要求】
1.一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，包括传感器组、传感器监测装置、中心控制装置、报警器、应急设备开关控制装置和应急设备，所述的传感器组与传感器监测装置连接，所述的应急设备与应急设备开关控制装置连接，所述的中心控制装置分别连接传感器监测装置、报警器和应急设备开关控制装置，所述的传感器监测装置、中心控制装置、应急设备开关控制装置之间通过ZigBee无线网络形成了一个互连的无线传感网络。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的传感器组包括烟雾传感器、光照传感器和/或温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的传感器监测装置包括数据采集单元、数据处理单元、ZigBee无线通信单元及能源管理单元，所述的能源管理单元分别连接数据采集单元、数据处理单元和ZigBee无线通信单元，所述的数据采集单元、数据处理单元、ZigBee无线通信单元依次连接，所述的数据采集单元与传感器组连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的数据采集单元包括相连接的信号处理电路和A/D转换电路，所述的信号处理电路与传感器组连接，所述的A/D转换电路与数据处理单元连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的中心控制装置包括数据处理单元、ZigBee无线通信单元和能源管理单元，所述的能源管理单元分别连接数据处理单元和ZigBee无线通信单元，所述的ZigBee无线通信单元分别连接数据处理单元、传感器监测装置和应急设备开关控制装置，所述的数据处理单元与报警器连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的应急设备开关控制装置包括数据处理单元、ZigBee无线通信单元、执行单元和能源管理单元，所述的能源管理单元分别连接数据处理单元、ZigBee无线通信单元和执行单元，所述的ZigBee无线通信单元、数据处理单元、执行单元依次连接，所述的执行单元与应急设备连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的执行单元包括继电器。
8.根据权利要求3、5、6任一所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的数据处理单元包括相连接的处理器和存储器。
9.根据权利要求3、5、6任一所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的能源管理单元包括干电池。
10.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee无线网络的大型活动场所环境监控系统，其特征在于，所述的应急设备包括应急照明设备和/或应急喷淋降温设备。
【文档编号】G05B19/418GK203433341SQ201320511089
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】陈兆祺 申请人:陈兆祺