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CN106504467A - 多功能家庭安保系统 - Google Patents

多功能家庭安保系统 Download PDF

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CN106504467A
CN106504467A CN201610939490.0A CN201610939490A CN106504467A CN 106504467 A CN106504467 A CN 106504467A CN 201610939490 A CN201610939490 A CN 201610939490A CN 106504467 A CN106504467 A CN 106504467A
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CN
China
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module
signal
signal processing
sensor
upper computer
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Pending
Application number
CN201610939490.0A
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English (en)
Inventor
姜文涛
赵鹏程
蔡燕
张海华
李宝生
吴承亮
张鹏飞
邹定琛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tiangong University
Original Assignee
Tianjin Polytechnic University
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Publication date
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Publication of CN106504467A publication Critical patent/CN106504467A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B19/00—Alarms responsive to two or more different undesired or abnormal conditions, e.g. burglary and fire, abnormal temperature and abnormal rate of flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

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  • Business, Economics & Management (AREA)
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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多功能家庭安保系统，本系统基于Enocean无线无源传感器，由信号采集模块、信号处理模块、声光报警模块、电磁阀驱动模块和上位机模块组成。采集模块将采集到的信息传输至信号处理模块，信号处理模块对信号进行计算与分析，将分析结果发送给电磁阀驱动模块和声光报警模块进行相应处理，并通过无线通讯模块发送至上位机和手机App。该系统功耗低，安装方便，操作简单，通过多点采集到的实时数据对其进行分析，并将结果上传至上位机和手机App，使用户无论在家中还是户外都可以及时了解到家中的情况，具有很高的实用性。

Description

多功能家庭安保系统
技术领域
本发明涉及一种多功能家庭安保系统。
背景技术
随着我国国民经济的高速发展和广大人民群众生活水平的不断提高，我国广大城乡居民的家庭居住环境已得到极大改善，与此同时，广大人民群众愈来愈重视家庭住宅防盗防火的安全防范。目前的家庭安保的范围很广，现有的煤气泄露自动检测，温度湿度甲醛一体化检测等产品都是单一的或几个组合的检测，没有将湿度，温度，煤气，监控等联合起来的检测系统。
本专利创新性的将光照，烟雾，湿度，温度，监控等房间内安全信息利用传感器检测，并通过无线通讯将房间内安全信息发送至研发的手机App，使用户无论在家中还是户外都可以及时了解到家中的情况，具有很高的实用性
发明内容
本发明目的在于提供一种多功能家庭安保系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：该系统包括信号采集模块、信号处理模块、上位机模块、电磁阀驱动模块和声光报警模块。其中信号采集模块和信号处理模块连接，信号处理模块和无线通讯模块、电磁阀驱动、声光报警模块分别相连。
所述信号采集模块包括人体红外热释电检测传感器模块、摄像头监视模块、水位检测传感器、数字温湿度传感器、数字光照度传感器、烟雾检测传感器，信号采集模块与信号处理模块连接；
所述人体红外热释电检测传感器模块，其作用为判断是否有人入侵房间；
所述摄像头监视模块，其作用为通过摄像头实时监控家中及周围的实时情况对于恶意入侵的外来人员照相，然后把图像数据传送给信号处理模块；
所述水位检测传感器，其作用为监测家庭卫生间漏水情况；
所述数字温湿度传感器，为Enocean无线无源传感器，其作用为监测房间内温度和湿度；
所述数字光照度传感器，为Enocean无线无源传感器，其作用为监测房间亮度；
所述烟雾检测传感器，为Enocean无线无源传感器，其作用为监测房间烟雾浓度；
所述信号处理模块MCU接受传感器信号，并对该信号进行计算、分析、处理后发送给上位机模块；接收到人体红外热释电检测传感器模块和摄像头监视模块采集到的非法入侵信号，则启动声光报警模块，同时图像数据通过无线方式传输给上位机模块；接收到水位检测传感器的漏水信号后，则启动电磁阀控制电路，自动切断进水阀门，并通过无线方式将报警信息传输给上位机模块；接收到数字温湿度传感器、光照度传感器、烟雾检测传感器的数据后通过无线方式传输给上位机模块。
所述上位机模块包括无线通信模块、手机App、上位机；其中无线通讯模块分别与手机App和上位机连接；上位机由电脑和相应的监测软件构成；手机APP由一部智能手机和相应的监测软件构成；监测软件可由C++、C、VB、LabVIEW、Java等语言编写；上位机平台通过无线模块接收信号处理模块MCU的数据，对房间的安全信息进行显示。
所述无线通信模块(8)的通信传输方式为EnOcean、Sub-1G和ZigBee，或者为2G、3G以及4G网络。
本发明的有益效果：通过实时监测照，烟雾，湿度，温度，监控等房间内安全信息，利用上位机模块将房间内信息发送至上位机和研发的手机App，使用户无论在家中还是户外都可以及时了解到家中的情况。
附图说明
图1为系统原理框图
图2为系统硬件框图；
图3为智能防盗报警系统工作流程图；
图4为火灾、煤气泄漏检测模块；
图5水位监测模块。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
图1为系统原理框图。人体红外热释电检测传感器模块，判断是否有人入侵房间；摄像头监视模块，通过摄像头实时监控家中及周围的实时情况对于恶意入侵的外来人员照相，然后把图像数据传送给信号处理模块；水位检测传感器，监测家庭卫生间漏水情况；数字温湿度传感器，监测房间内温度和湿度；数字光照度传感器，监测房间亮度；烟雾检测传感器，监测房间烟雾浓度；信号处理模块MCU接受传感器信号，并对该信号进行计算、分析、处理，将分析结果发送给电磁阀驱动模块和声光报警模块进行相应处理，并通过上位机模块的无线通讯模块发送至上位机和手机App。
图2为系统硬件框图。实例中采用TI Tiva TM4C123GH6PMI作为控制器，通过OURS-SDK-EOA底板的数字温湿度传感器，数字光照度传感器和烟雾检测传感器模块对环境参数进行采集；通过无线漏水传感器对漏水情况进行检测，通过人体红外热释电检测传感器模块，摄像头监视模块和无线无源门窗磁开关对门窗状态进行监测，判断有无人进入。然后直接将数据发送给MCU，MCU对接收到进行计算与分析，将分析结果发送到上位机和手机App上并进行相应的处理。
实例中无线无源门窗磁开关模块采用的是Enocean公司的无线无源门窗磁开关来检测门窗的开关状态，该产品功耗低，采集太阳能供电技术，信号可靠，是一种绿色环保的门窗磁系统。当门在关闭状态时，磁铁贴片吸合门窗磁的开关管，发出门窗闭合状态信号；当门窗被打开后磁铁贴片不吸合门窗磁开光管，门窗磁发出门窗打开状态信号
人体红外热释电检测传感器模块采用的是HC-SR501基于红外线技术的自动控制模块，采用LHI778探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，能实现对是否有人通过进行准确判断，和无线无源门窗磁开关模块共同作用实现对是否有恶意入侵的实时监测。
数字温湿度传感器，数字光照度传感器等环境采集模块，均是Enocean公司镶嵌在MCU底板上的传感器，可以直接在MCU上的内置ADC模块上采集，省去了大量的数据采集工作量。同时采用的能检测多种物质的烟雾检测传感器以及无线漏水传感器具有灵敏度高，价格便宜，方便更换等优点。
图3为智能防盗报警系统工作流程图，由S1.S2键控制PT2262/PT2272无线模块模式切换，使蜂鸣报警器器智能监测报警。主要通过S1键启动紧急报警模式；当S1未被按下时，通过S2键启动布防报警系统，当有人进入时，进入紧急报警系统，蜂鸣报警器报警，来实现对特定地点实时监控。当S1S2未被设置时，即为撤防模式。通过EnOcean送信号给MCU再传送到手机APP进行监控操作。
图4为为用烟雾检测传感器，光照传感器，温湿度传感器检测火灾报警流程，主要基于烟雾检测传感器，光照传感器，温度检测传感器来实现对突发火灾实时监控，从而通过EnOcean发送信号给MCU再传送到手机APP进行监控操作。系统上电后，首先进行MCU以及各个模块的初始化，然后大循环进行检测，一端接地一端接在MCU上，传感器将采集的信息发送给MCU并发送到APP和上位机，通过MCU判断如果有烟雾且温度异常增高并且异常持续时间超过限定值则直接119报警，人也可以通过传送到APP的数据信息作出决定。同时也可单独用烟雾检测传感器，检测室内空气状况及煤气泄漏情况。
图5为水位检测模块，水位监测传感器将采集的信息发送给MCU并发送到APP和上位机，通过MCU进行判断，若家中漏水深度达到预先设定的水位值时，则MCU驱动电磁阀关闭水管。
以上实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种多功能家庭安保系统，其特征在于该系统包括信号采集模块、信号处理模块、上位机模块、电磁阀驱动模块和声光报警模块；其中信号采集模块和信号处理模块连接，信号处理模块和上位机模块、电磁阀驱动模块、声光报警模块分别相连。
2.根据权利要求书1所述多功能家庭安保系统，其特征在于信号采集模块包括人体红外热释电检测传感器模块(1)、摄像头监视模块(2)、水位检测传感器(3)、数字温湿度传感器(4)、数字光照度传感器(5)、烟雾检测传感器(6)，信号采集模块与信号处理模块连接；
所述人体红外热释电检测传感器模块(1)，其作用为判断是否有人入侵房间；
所述摄像头监视模块(2)，其作用为通过摄像头实时监控家中及周围的实时情况对于恶意入侵的外来人员照相，然后把图像数据传送给信号处理模块；
所述水位检测传感器(3)，其作用为监测家庭卫生间漏水情况；
所述数字温湿度传感器(4)，为Enocean无线无源传感器，其作用为监测房间内温度和湿度；
所述数字光照度传感器(5)，为Enocean无线无源传感器，其作用为监测房间亮度；
所述烟雾检测传感器(6)，为Enocean无线无源传感器，其作用为监测房间烟雾浓度。
3.根据权利要求书1所述多功能家庭安保系统，其特征在于信号处理模块MCU(7)接受传感器信号，并对该信号进行计算、分析、处理后发送给上位机模块；接收到人体红外热释电检测传感器模块(1)和摄像头监视模块(2)采集到的非法入侵信号，则启动声光报警模块(11)，同时图像数据通过无线方式传输给上位机模块；接收到水位检测传感器(3)的漏水信号后，则启动电磁阀控制电路，自动切断进水阀门，并通过无线方式将报警信息传输给上位机模块；接收到数字温湿度传感器、光照度传感器、烟雾检测传感器的数据后通过无线方式传输给上位机模块。
4.根据权利要求书1所述多功能家庭安保系统，其特征在于上位机模块包括无线通信模块(8)、手机App(9)、上位机(10)；其中无线通讯模块(8)分别与手机App(9)和上位机(10)连接；上位机由电脑和相应的监测软件构成；手机APP由一部智能手机和相应的监测软件构成；监测软件可由C++、C、VB、LabVIEW、Java等语言编写；上位机平台通过无线模块接收信号处理模块MCU(7)的数据，对房间的安全信息进行显示。
5.根据权利要求书4所述多功能家庭安保系统，其特征在于无线通信模块(8)的通信传输方式为EnOcean、Sub-1G和ZigBee，或者为2G、3G以及4G网络。
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