一種基于無線傳感控制技術(shù)的智能檔案庫房管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于無線傳感控制技術(shù)的智能檔案庫房管理系統(tǒng)，包括智能網(wǎng)關(guān)發(fā)出控制命令，將異常信息傳給管理員上位機(jī)，環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點測量環(huán)境參數(shù)，設(shè)備自動控制節(jié)點接受命令完成操作，硬件結(jié)構(gòu)上智能網(wǎng)關(guān)由嵌入式微處理器、電源時鐘模塊、程序存儲器、隨機(jī)存儲器、以太網(wǎng)模塊、3G模塊、液晶屏模塊和ZigBee協(xié)調(diào)器模塊構(gòu)成，環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點包括溫濕度/光照傳感節(jié)點、煙霧/空氣質(zhì)量傳感節(jié)點、雨滴傳感節(jié)點、防盜傳感節(jié)點和警報節(jié)點，設(shè)備自動控制節(jié)點包括空調(diào)控制節(jié)點、空氣凈化器控制節(jié)點、除濕器控制節(jié)點、門窗/窗簾控制節(jié)點和燈光控制節(jié)點；其制備成本低、配置靈活、實現(xiàn)智能控制和檔案用品安全存放。
【專利說明】一種基于無線傳感控制技術(shù)的智能檔案庫房管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實用新型屬于自動控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于無線傳感控制技術(shù)的智能檔案庫房管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】:
[0002]檔案庫房是保存檔案用品的重地，為保證檔案用品的存放安全，在對檔案庫房進(jìn)行管理的過程中，都會有嚴(yán)格的“Λ防”措施:防火、防潮、防塵、防蟲、防鼠、防盜、防高溫、防強(qiáng)光，為此，檔案管理人員不得不定時對檔案庫房的相關(guān)環(huán)境參數(shù)以人工采集的方式進(jìn)行測量，定期清點各類檔案文件，及時發(fā)現(xiàn)不安全因素，排除隱患，這些重復(fù)性的動作不僅大大加重了管理人員的工作負(fù)擔(dān)，而且存在著極大的局限性，尤其是當(dāng)檔案庫房規(guī)模比較大的時候，采用人工采集的方式無法準(zhǔn)確全面地獲得環(huán)境參數(shù)信息。然而，隨著無線傳感網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展，一種基于無線傳感控制技術(shù)的智能檔案庫房管理系統(tǒng)讓檔案庫房的智能管理成為了可能。ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有低功耗、低成本、安全可靠、擴(kuò)展性強(qiáng)、實現(xiàn)簡單、配置靈活的特點，將其應(yīng)用于智能檔案庫房管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境各項參數(shù)，實現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的自動控制，消除了檔案管理的后顧之憂，提高了檔案管理人員的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有的檔案庫房管理困難、消耗大量人力物力、測得的環(huán)境信息不夠全面的缺點，尋求設(shè)計一種低成本、節(jié)約人力資源、能夠自動控制的智能檔
案庫房管理系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型涉及的智能檔案庫房管理系統(tǒng)包括智能網(wǎng)關(guān)、環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點和設(shè)備自動控制節(jié)點；智能網(wǎng)關(guān)以嵌入式微處理器為核心，外圍擴(kuò)展3G?！缞A、以太網(wǎng)接口和ZigBee協(xié)調(diào)器模塊，能夠接收環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點測得的周圍環(huán)境參數(shù)信息，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，發(fā)出控制命令，讓設(shè)備自動控制節(jié)點完成相應(yīng)操作，將環(huán)境實時參數(shù)和設(shè)備控制狀態(tài)通過Internet網(wǎng)絡(luò)傳給管理員上位機(jī)，及時將異常信息通過3G模塊發(fā)送給管理員手機(jī)；環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點用于測量檔案庫房環(huán)境參數(shù)，將數(shù)據(jù)通過ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳到智能網(wǎng)關(guān)的ZigBee協(xié)調(diào)器模塊；設(shè)備自動控制節(jié)點接收來自智能網(wǎng)關(guān)的控制命令，按照命令完成相應(yīng)操作；在硬件結(jié)構(gòu)上，智能網(wǎng)關(guān)由嵌入式微處理器、電源時鐘模塊、程序存儲器、隨機(jī)存儲器、以太網(wǎng)模塊、3G模塊、液晶屏模塊和ZigBee協(xié)調(diào)器模塊、電信息連通組合構(gòu)成；其中，嵌入式微處理器是智能網(wǎng)關(guān)的核心，用于數(shù)據(jù)計算處理；以太網(wǎng)模塊提供與外部Internet網(wǎng)絡(luò)連接的接口 ；3G模塊用于與管理員手機(jī)的數(shù)據(jù)通信，及時將報警信息發(fā)送到管理員手機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)與外部Internet網(wǎng)絡(luò)的連接；ZigBee協(xié)調(diào)器模塊用于建立和維護(hù)內(nèi)部ZigBee網(wǎng)絡(luò)；環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點包括溫濕度/光照傳感節(jié)點、煙霧/空氣質(zhì)量傳感節(jié)點、雨滴傳感節(jié)點、防盜傳感節(jié)點和警報節(jié)點:其中，溫濕度/光照傳感節(jié)點由溫濕度傳感器、光照傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成,用于完成檔案庫房內(nèi)部溫濕度和光照強(qiáng)度參數(shù)的測量；煙霧/空氣質(zhì)量傳感節(jié)點由煙霧傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成，用于完成檔案庫房內(nèi)部火災(zāi)煙霧和有害氣體參數(shù)的測量；雨滴傳感節(jié)點由雨滴傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成，用于完成檔案庫房外部是否下雨和雨量大小的監(jiān)測；防盜傳感節(jié)點由熱釋電傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成，用于監(jiān)測檔案庫房是否有外來人員或動物的非法侵入；警報節(jié)點由蜂鳴器、繼電器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成，每當(dāng)檔案庫房出現(xiàn)異常時，自動發(fā)出警報；設(shè)備自動控制節(jié)點包括空調(diào)控制節(jié)點、空氣凈化器控制節(jié)點、除濕器控制節(jié)點、門窗/窗簾控制節(jié)點和燈光控制節(jié)點；空調(diào)控制節(jié)點由空調(diào)設(shè)備、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成，用于控制空調(diào)的開關(guān)；空氣凈化器控制節(jié)點由空氣凈化器、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成,用于控制空氣凈化器的開關(guān)；除濕器控制節(jié)點由除濕器、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成，用于控制除濕器的開關(guān)；門窗/窗簾控制節(jié)點由窗簾設(shè)備、門窗設(shè)備、電機(jī)控制模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成，用于控制門窗、窗簾的打開和關(guān)閉；燈光控制節(jié)點由燈具設(shè)備、繼電器模塊、調(diào)光器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成，用于控制燈具的亮滅和調(diào)節(jié)燈光的亮度。
[0005]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其制備成本低、配置靈活、實現(xiàn)檔案庫房設(shè)備的智能控制，并能根據(jù)檔案庫房管理的需要，達(dá)到檔案用品安全存放的環(huán)境要求。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0006]圖1是本實用新型涉及的智能檔案庫房管理系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0007]圖2是本實用新型涉及的智能網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0008]圖3是本實用新型涉及的環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0009]圖4是本實用新型涉及的設(shè)備自動控制節(jié)點結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】:
[0010]下面結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0011]實施例1、
[0012]本實施例所述智能檔案庫房管理系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示，其基于無線傳感控制技術(shù)的智能檔案庫房管理系統(tǒng)包括智能網(wǎng)關(guān)、環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點和設(shè)備自動控制節(jié)點；其中智能網(wǎng)關(guān)以嵌入式微處理器為核心，不但能夠接收環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點測得的周圍環(huán)境參數(shù)信息，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，發(fā)出控制命令，而且也能將環(huán)境實時參數(shù)和設(shè)備控制狀態(tài)傳給管理員上位機(jī)，及時將異常信息發(fā)送給管理員手機(jī)；環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點用于測量檔案庫房環(huán)境參數(shù)，將數(shù)據(jù)通過ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳到智能網(wǎng)關(guān)的ZigBee協(xié)調(diào)器模塊；設(shè)備自動控制節(jié)點接收來自智能網(wǎng)關(guān)的控制命令，根據(jù)命令完成相應(yīng)操作；
[0013]本實施例所述的智能網(wǎng)關(guān)的構(gòu)成和實現(xiàn)原理如圖2所示，所述智能網(wǎng)關(guān)包括ARM處理器、電源時鐘、Nand Flash、SD RAM、以太網(wǎng)模塊、3G模塊、液晶屏模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線；其中，所述ARM處理器采用三星公司基于ARM920T內(nèi)核的S3C2440處理器；所述ZigBee模塊和ZigBee天線作為ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，用于建立和維護(hù)內(nèi)部ZigBee網(wǎng)絡(luò)，與環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點和設(shè)備自動控制節(jié)點構(gòu)成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中ZigBee模塊的微控制器采用TI公司的CC2531芯片，支持IEEE802.15.4協(xié)議，ZigBee天線采用倒F天線；
[0014]本實施例所述的環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點的構(gòu)成和實現(xiàn)原理如圖3所示，所述環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點包括溫濕度/光照傳感節(jié)點、雨滴傳感節(jié)點、防盜傳感節(jié)點、煙霧/空氣質(zhì)量傳感節(jié)點和警報節(jié)點，所述環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點的所有節(jié)點ZigBee模塊的微控制器均采用TI公司的CC2531芯片，ZigBee天線均采用倒F天線；
[0015]如圖3(A)所示，所述溫濕度/光照傳感節(jié)點由溫濕度傳感器、光照傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于完成檔案庫房內(nèi)部溫濕度和光照強(qiáng)度參數(shù)的測量，所述溫濕度傳感器采用型號為SHTll的溫濕度傳感器，所述光照傳感器采用型號為BH1750FVI的光照強(qiáng)度傳感器；
[0016]如圖3 (B)所示,所述雨滴傳感節(jié)點由雨滴傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于完成檔案庫房外部是否下雨和雨量大小的監(jiān)測，所述雨滴傳感器采用型號為SSM-002的雨滴傳感器；
[0017]如圖3 (C)所示,所述防盜傳感節(jié)點由熱釋電傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于監(jiān)測檔案庫房是否有外來人員或動物的非法侵入，所述熱釋電傳感器采用型號為HC-SR501的人體紅外感應(yīng)模塊；
[0018]如圖3 (D)所示，所述煙霧/空氣質(zhì)量傳感節(jié)點由煙霧傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于完成檔案庫房內(nèi)部火災(zāi)煙霧和有害氣體參數(shù)的測量，所述煙霧傳感器采用型號為MQ-2的可燃?xì)怏w煙霧傳感器，所述空氣質(zhì)量傳感器采用型號為MQ135的空氣質(zhì)量傳感器；
[0019]如圖3 (E)所示，所述警報節(jié)點由蜂鳴器、繼電器、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，每當(dāng)檔案庫房出現(xiàn)異常時，自動發(fā)出警報，所述蜂鳴器采用型號為HRB-PS30的高分貝蜂鳴報警器，所述繼電器采用松樂SRD-05VDC-SL-C型繼電器；
[0020]本實施例所述設(shè)備自動控制節(jié)點的構(gòu)成和實現(xiàn)原理如圖4所示，所述設(shè)備自動控制節(jié)點包括空調(diào)控制節(jié)點、空氣凈化器控制節(jié)點、除濕器控制節(jié)點、燈光控制節(jié)點和門窗/窗簾控制節(jié)點，所述設(shè)備自動控制節(jié)點的所有節(jié)點ZigBee模塊的微控制器均采用TI公司的CC2531芯片，ZigBee天線均采用倒F天線；
[0021]如圖4 (A)所示，所述空調(diào)控制節(jié)點由空調(diào)設(shè)備、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于控制空調(diào)的開關(guān)，所述繼電器模塊采用松樂SRD-05VDC-SL-C型繼電器；
[0022]如圖4 (B)所示，所述空氣凈化器控制節(jié)點由空氣凈化器、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于控制空氣凈化器的開關(guān)，所述繼電器模塊采用松樂SRD-05VDC-SL-C 型繼電器；
[0023]如圖4 (C)所示，所述除濕器控制節(jié)點由除濕器、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于控制除濕器的開關(guān)，所述繼電器模塊采用松樂SRD-05VDC-SL-C型繼電器；
[0024]如圖4 (D)所示，所述燈光控制節(jié)點由燈具設(shè)備、繼電器模塊、調(diào)光器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于控制燈具的亮滅和調(diào)節(jié)燈光的亮度，所述繼電器模塊采用松樂SRD-05VDC-SL-C型繼電器，所述調(diào)光器模塊采用可控硅型調(diào)光電路；
[0025]如圖4 (E)所示，所述門窗/窗簾控制節(jié)點由窗簾設(shè)備、門窗設(shè)備、電機(jī)控制模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線構(gòu)成，用于控制門窗、窗簾的打開和關(guān)閉。
[0026]本實施例的實用結(jié)果說明，其實用新型達(dá)到了設(shè)計目的和效果，對檔案庫房管理的智能化程度高，防范能力強(qiáng)，適應(yīng)范圍廣，管理效率高，控制能力強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無線傳感控制技術(shù)的智能檔案庫房管理系統(tǒng)，其特征在于包括智能網(wǎng)關(guān)、環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點和設(shè)備自動控制節(jié)點；智能網(wǎng)關(guān)由嵌入式微處理器、電源時鐘模塊、程序存儲器、隨機(jī)存儲器、以太網(wǎng)模塊、3G模塊、液晶屏模塊和ZigBee協(xié)調(diào)器模塊、電信息連通組合構(gòu)成；其中，嵌入式微處理器是智能網(wǎng)關(guān)的核心；以太網(wǎng)模塊提供與外部Internet網(wǎng)絡(luò)連接的接口 ；3G模塊與管理員手機(jī)的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)與外部Internet網(wǎng)絡(luò)的連接；環(huán)境安全監(jiān)測節(jié)點包括溫濕度/光照傳感節(jié)點、煙霧/空氣質(zhì)量傳感節(jié)點、雨滴傳感節(jié)點、防盜傳感節(jié)點和警報節(jié)點:其中，溫濕度/光照傳感節(jié)點由溫濕度傳感器、光照傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；煙霧/空氣質(zhì)量傳感節(jié)點由煙霧傳感器、空氣質(zhì)量傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；雨滴傳感節(jié)點由雨滴傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；防盜傳感節(jié)點由熱釋電傳感器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；警報節(jié)點由蜂鳴器、繼電器、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；設(shè)備自動控制節(jié)點包括空調(diào)控制節(jié)點、空氣凈化器控制節(jié)點、除濕器控制節(jié)點、門窗/窗簾控制節(jié)點和燈光控制節(jié)點；空調(diào)控制節(jié)點由空調(diào)設(shè)備、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；空氣凈化器控制節(jié)點由空氣凈化器、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；除濕器控制節(jié)點由除濕器、繼電器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；門窗/窗簾控制節(jié)點由窗簾設(shè)備、門窗設(shè)備、電機(jī)控制模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成；燈光控制節(jié)點由燈具設(shè)備、繼電器模塊、調(diào)光器模塊、ZigBee模塊和ZigBee天線電信息連通構(gòu)成。
【文檔編號】G05B19/418GK203773303SQ201320800356
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】王卓平, 高康, 隋臻瑋, 田靜, 楊杰, 邢玉玲 申請人:青島大學(xué)