专利名称：一种基于无线传感网络的家庭报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家庭险情警报系统，特别是一种基于无线传感网络的家庭报警系统。
背景技术：
家庭防盗一直是人们关注的问题，设计一款经济实用的家庭防盗报警系统具有重要的现实意义。目前，多数的居民住宅防盗都采用铁栅栏防盗，这样做既不美观，在发生紧急事件如火灾的时候，居民也不方便逃生，而且铁栅栏的费用很高。而一般高档小区的报警系统也因为价格昂贵而不能被广大消费者接受，这也限制了它的推广。如将用户和公安部门联网，当用户家里出现警情会拨号到公安部门，并通过已经建立的数据库及时调出用户的详细信息。此类产品成本相对较高，一般用户难以接受。而基于传感技术的报警系统已经成为主流，如采用温度传感器、门磁感应传感器和红外线传感器的报警系统。其中红外线对射传感器的接收器不断接收发射器发射过来的红外信号，当有人从中间经过挡住了红外信号，就会发出报警。由于红外线对射距离非常远，抗干扰能力强，因此可以有效检测入室盗窃。但由于目前国内外现有的数字家居安防系统的架构主要基于传统的有线网络技术，普遍存在布线繁琐、施工周期长、后期维护困难、可扩展性差等问题，限制了它在数字家居系统中的应用。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型公开了一种基于无线传感网络的家庭报警系统，结构简单，使用方便，生产成本低廉，采用多点采集和多点传输的模式有效地提高了信号采集效率和采集精度，从而有效地提高了家庭警报系统的警报效率。本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统，包括基站、无线通讯装置、温度传感器、煤气传感器、红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器，所述温度传感器、煤气传感器、红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器通过无线通讯装置与基站实施信息传输。本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭警报系统，结构简单，使用方便，安装效率高，功耗低，采用多信号多点采集和多点传输的模式，不仅有效地提高了警报系统的信号采集精度还提高了警报系统的反馈效率，从而提高了系统警报效率和警报精度，降低误报率，从而有效地提高了人们家居生活中人身和财产的安全性。本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的一种改进，所述基站包括控制器、LED显示器、声光报警系统、DTMF自动拨号设备、ZigBee数据传输装置以及RS-232接口，所述LED显示器、声光报警系统、DTMF自动拨号设备、ZigBee数据传输装置、无线通讯装置以及RS-232接口均连接到控制器。本改进通过设置的声光报警系统、DTMF自动拨号设备以及数据传输装置，有效地提高了报警系统的警报效率和警报的准确性，同时通过设置DTMF自动拨号设备在险情发生时自动进行拨号预警，有效地提高了警报系统预警的及时性和预警效率，从而有效地保证了人们人身和财产的安全。本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的又一种改进，所述煤气传感器为催化燃烧式传感器或者金属氧化物半导体传感器。本改进通过设置的催化燃烧式传感器或者金属氧化物半导体传感器，对家庭煤气泄漏实施检查，结构简单，有效地保障了人们生命财产的安全。本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统，结构简单，使用安装方便，警报信号采集准确方便，有效地提高了报警系统的警报效率和警报准确性，从而有效地保障了人身和财产安全。
图1、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的系统结构示意图；图2、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的基站结构示意图；图3、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的室内节点结构示意图；图4、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的控制器的接收端电路原理图；图5、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的控制器的发送端电路原理图；图6、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的DTMF自动拨号设备的收发电路图；图7、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的热释电传感器的电路原理图；图8、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的烟雾传感器的电路原理图；图9、本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统的红外传感器的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式
仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。如图1至图9所示，本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统，包括基站、无线通讯装置、温度传感器、煤气传感器、红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器，所述温度传感器、煤气传感器、红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器通过无线通讯装置与基站实施信息传输。本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭警报系统，结构简单，使用方便，安装效率高，功耗低，采用多信号多点采集和多点传输的模式，不仅有效地提高了警报系统的信号采集精度还提高了警报系统的反馈效率，从而提高了系统警报效率和警报精度，降低误报率，从而有效地提高了人们家居生活中人身和财产的安全性。作为一种优选,所述基站包括控制器、LED显不器、声光报警系统、DTMF自动拨号设备、ZigBee数据传输装置以及RS-232接口，所述LED显示器、声光报警系统、DTMF自动拨号设备、ZigBee数据传输装置、无线通讯装置以及RS-232接口均连接到控制器。通过设置的声光报警系统、DTMF自动拨号设备以及数据传输装置，有效地提高了报警系统的警报效率和警报的准确性，同时通过设置DTMF自动拨号设备在险情发生时自动进行拨号预警，有效地提高了警报系统预警的及时性和预警效率，从而有效地保证了人们人身和财产的安全。作为一种优选，所述煤气传感器为催化燃烧式传感器或者金属氧化物半导体传感器。通过设置的催化燃烧式传感器或者金属氧化物半导体传感器，对家庭煤气泄漏实施检查，结构简单，有效地保障了人们生命财产的安全。具体实施例一本实用新型公开的传感器由一个基站和红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器等多个监测传感器节点组成，它们之间采用基于ZigBee技术的无线通讯装置连接。系统结构框图如图1所示。基站硬件结构如图2所示。基站包括控制器如16位控制器MSP430、LED显示器、声光报警系统、DTMF自动拨号设备、ZigBee数据传输装置以及RS-232接口。每个监测节点由一个或多个室内检测传感器节点和一个窗上红外线对射节点组成。室内检测传感器检测室内的异常状态。传感器的信息采集与分析结果经由LED显示器显示反馈，DTMF自动拨号设备经由语音模块选择报警语音类别进行语音警报，室内节点与窗上节点构成星状网络，窗上节点与基站构成星状网络，窗上红外线对射节点包括红外收发设备并且向控制器实施信息反馈和交互。室内检测传感器包括温度传感器、烟雾传感器、煤气传感器等，可以检测各类影响人们生活的环境，确保人居环境的安全，同时采用红外传感器检测非许可的非法入侵，以提高家居的安全级别。室内节点结构如图3所示。数据采集部分硬件电路采用MSP430单片机作为控制器，采集接收并储存各种关键信息，如温度、烟雾、煤气等相关传感器的采集信息，并利用红外线探测技术由红外传感器对非法入侵进行检测，搭建硬件数据采集平台。基于ZigBee协议的数据传输机制，使用单体芯片CC2430和协议栈实现一点对多点及多点对多点之间的数据透明传输。具体实施例二本实施例与实施例一的区别在于如下部分。控制器分为接收部分和发送部分两块，发送和接受部分均采用封装为MSP430单片机作为主控制器，单片机的18、19脚接11. 0592M的晶振，发送部分接有5个I/O插口作为外部信号的输入，P2. O 口控制当有外来信息时LED灯亮。控制器的接收端电路原理图如下图4所示。警报系统的控制器的发送端电路主要连接各个传感器，各个传感器收集各种信息，然后连接发送端电路，通过ZigBee数据传输装置将信息发送给接收端。发送端电路如下图5所示本实用新型通过采用DTMF自动拨号设备，实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、远程接键数字信号识别等功能。这里选用MT8888双音多频(DTMF)收发器，并与单片机及音频放大电路组合，实现各种信号音的检测及DTMF信号的产生，并将DTMF信号送到电话线上。DTMF自动拨号设备的收发电路如图6所示。热释电传感器采用热释电专用芯片bissOOOl芯片，利用运算放大器OPl组成传感与处理电路，将信号放大，然后将其耦合给0P2，再进行第二级放大，同时将电流抬高为VM(约为O. 5VDD)，送到由比较器COPl和C0P2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号。由于VH=O. 7VDD, VL=O. 3VDD，所以VDD为5V时候，可有效地抑制正负IV的信号干扰，更好的提高了系统的稳定性。触发方式采用电平触发，这种触发方式更加稳定有效。热释电传感器的电路原理图如图7所示。烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感器如NIS-09C，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。烟雾传感器的电路原理图如图8所示。红外传感器采用红外对管传感器，通常由两部分构成，红外线发送端和接收端，发射管发射出700nm的红外波，接收管接收到红外线立即导通，低电平通过三极管送至输出端。其电路原理图如图9所示。本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统，结构简单，使用安装方便，警报信号采集准确方便，有效地提高了报警系统的警报效率和警报准确性，从而有效地保障了人身和财产安全。本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本实用新型的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种基于无线传感网络的家庭报警系统，其特征在于所述基于无线传感网络的家庭报警系统包括基站、无线通讯装置、温度传感器、煤气传感器、红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器，所述温度传感器、煤气传感器、红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器通过无线通讯装置与基站实施信息传输。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的家庭报警系统，其特征在于所述基站包括控制器、LED显示器、声光报警系统、DTMF自动拨号设备、ZigBee数据传输装置以及RS-232接口，所述LED显示器、声光报警系统、DTMF自动拨号设备、ZigBee数据传输装置、无线通讯装置以及RS-232接口均连接到控制器。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的家庭报警系统，其特征在于所述煤气传感器为催化燃烧式传感器或者金属氧化物半导体传感器。
专利摘要本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统，包括基站、无线通讯装置、温度传感器、煤气传感器、红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器，温度传感器、煤气传感器、红外传感器、声音传感器、热释电传感器、烟雾传感器和火焰传感器通过无线通讯装置与基站实施信息传输。本实用新型公开的基于无线传感网络的家庭报警系统，生产成本低廉，功耗低，采用多信号采集警报，以及多点分散传输的模式，有效地提高了报警系统险情警报的准确性和及时性，从而为了生命财产的安全，消除生活中的隐患。
文档编号G08B25/10GK202871054SQ20122052562
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者张秀再, 朱艳萍, 祁博宇, 梅永, 陆俊 申请人:南京信息工程大学