基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括防盜終端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三部分，所述防盜終端通過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接。防盜終端包括定點防盜終端和移動防盜終端，所述定點防盜終端固定地安裝在魚塘岸邊，所述移動防盜終端安裝在移動巡邏船上；通信網(wǎng)絡(luò)由ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成；監(jiān)控中心的監(jiān)控方式由現(xiàn)場監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能手機(jī)客戶端監(jiān)控中的一種或多種構(gòu)成。本發(fā)明防盜終端遇到警情發(fā)出聲光報警，威懾賊匪，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將警情和位置信息傳送至監(jiān)測中心，告知管理人員。本發(fā)明具有技術(shù)先進(jìn)、性能可靠，成本低等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用。
【專利說明】基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子信息和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程的交叉領(lǐng)域，具體是一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于解決水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警問題，實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖安全、智能信息化管理。
【背景技術(shù)】
[0002]為了確保水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量穩(wěn)定，防盜是水產(chǎn)養(yǎng)殖日常管理中的一項重要工作。養(yǎng)殖戶一般采用傳統(tǒng)的魚塘四周圍網(wǎng)或竹竿圍柵阻攔外人進(jìn)入和養(yǎng)狗看護(hù)等防盜措施，起到了一定的防盜效果。但到了夜里，養(yǎng)殖戶已入眠，此時正是盜賊作案的主要時段，他們往往采取投毒藥狗和破壞防盜設(shè)施等手段，給養(yǎng)殖戶造成重大損失?，F(xiàn)有的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警產(chǎn)品，多采用四周布線方式，應(yīng)用斷線報警原理，達(dá)到防盜目的，但布線工作量大且容易暴露，斷線成本迅速提高。因此，防盜報警系統(tǒng)實用性、智能性、成本是養(yǎng)殖戶密切關(guān)注的問題。當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，報警系統(tǒng)已從當(dāng)初的簡單化、局部化向網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化的方面發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:設(shè)計一種基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖定點/移動防盜報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)魚塘內(nèi)布置定點和移動防盜報警終端組成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，遇到警情，發(fā)出聲光報警，再通過GPRS方式將報警信息傳送給監(jiān)控中心。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括防盜終端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三部分，所述防盜終端通過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接。
[0005]進(jìn)一步，所述防盜終端包括定點防盜終端和移動防盜終端，所述定點防盜終端固定地安裝在魚塘岸邊，所述移動防盜終端安裝在移動巡邏船上；
所述定點防盜終端包括主控單元、紅外探測器、聲光報警器模塊、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊、時鐘模塊、定位模塊、天線和太陽能供電模塊，所述紅外探測器、時鐘模塊、定位模塊和天線分別通過A/D轉(zhuǎn)換模塊、SPI串口、USRT串口和RF射頻通信模塊和主控單元相連，所述聲光報警器模塊和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊通過I/O接口與主控單元相連，所述太陽能供電模塊用于給整個防盜終端提供電源。
[0006]進(jìn)一步，所述的通信網(wǎng)絡(luò)由ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點分為終端節(jié)點、網(wǎng)關(guān)節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點3種類型，所述防盜終端為終端節(jié)點，若干個終端節(jié)點組成一個簇，一個簇中選出一個節(jié)點作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點，終端節(jié)點定時采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)路由網(wǎng)關(guān)傳送至協(xié)調(diào)器節(jié)點，協(xié)調(diào)器節(jié)點負(fù)責(zé)整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)，且接收所有傳送來的數(shù)據(jù)，再經(jīng)GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
[0007]進(jìn)一步，所述監(jiān)控中心的監(jiān)控方式由現(xiàn)場監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能手機(jī)客戶端監(jiān)控中的一種或多種構(gòu)成。
[0008]進(jìn)一步，所述的紅外探測器采用具有微波多普勒效應(yīng)、光譜分析和光量子探測技術(shù)的微處理器。
[0009]進(jìn)一步，所述移動巡邏船采用太陽能光伏板供電，可根據(jù)預(yù)設(shè)軌跡運動或接受遠(yuǎn)程遙控，遍歷魚塘內(nèi)各期望的巡邏點。
[0010]進(jìn)一步，所述定點防盜終端固定地等距離安裝在魚塘岸邊。
[0011]進(jìn)一步，所述移動防盜終端除包括定點防盜終端的所有模塊外，還增設(shè)導(dǎo)航模塊和避障模塊。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是:
1、系統(tǒng)無需布線，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，數(shù)據(jù)傳輸可靠。
[0013]2、防盜報警終端采用定點和移動兩種方式，雙重監(jiān)測警情。
[0014]3、防盜報警終端不會被偷盜者輕易破壞，因防盜報警終端采用紅外探測技術(shù)，偷盜者靠近時已發(fā)生報警。
[0015]4、自動識別養(yǎng)殖戶手機(jī)技術(shù)，通過手機(jī)異地遠(yuǎn)程傳輸，成本低，可用短信設(shè)置、接收、查詢、刪除報警信息。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)的總體架構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明中的防盜終端結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明中的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；
圖4為智能手機(jī)接收報警界面圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]從圖1中可以看出，本發(fā)明基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)包括防盜終端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三部分，防盜終端包括定點防盜終端和移動防盜終端，定點防盜終端固定的等距離安裝在魚塘岸邊，移動防盜終端安裝在移動巡邏船上。巡邏船采用太陽能光伏板供電，可根據(jù)預(yù)設(shè)軌跡運動或接受遠(yuǎn)程遙控，遍歷魚塘內(nèi)各期望的巡邏點。
[0019]定點防盜終端的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，包括主控單元、紅外探測器、聲光報警器模塊、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊、時鐘模塊、定位模塊、天線和太陽能供電模塊。紅外探測器、時鐘模塊、定位模塊和天線分別通過A/D轉(zhuǎn)換模塊、SPI串口、USRT串口和RF射頻通信模塊和主控單元相連，聲光報警器模塊和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊通過I/O接口與主控單元相連，太陽能供電模塊用于給整個防盜終端提供電源。移動防盜終端除包括定點防盜終端的所有模塊外，還增設(shè)導(dǎo)航模塊和避障模塊。紅外探測器采用具有微波多普勒效應(yīng)、光譜分析和光量子探測技術(shù)的微處理器，通過對人體發(fā)出的遠(yuǎn)紅外光譜，及人體走動產(chǎn)生多普勒頻移進(jìn)行智能分析、量化計算，準(zhǔn)確地對人體移動做出報警，采用“微波+紅外+微處理器”的綜合探測分析技術(shù)，區(qū)分人與動物產(chǎn)生的信號，使探測器更加穩(wěn)定、能更有效防止誤報。
[0020]通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如圖3所示，因為養(yǎng)殖水域面積大，環(huán)境復(fù)雜，需要監(jiān)控采集的網(wǎng)點較多，系統(tǒng)采用整體樹型，局部星型的樹簇狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它是一個兩層的分簇?zé)o線ZigBee網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點分為終端節(jié)點、網(wǎng)關(guān)節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點3種類型。一個魚塘中，防盜終端為終端節(jié)點，若干個終端節(jié)點組成一個簇，一個簇中選出一個節(jié)點作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點。終端節(jié)點定時采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)路由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(一跳和多跳)傳送至協(xié)調(diào)器節(jié)點，協(xié)調(diào)器節(jié)點再經(jīng)GPRS傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心?，F(xiàn)場和遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件可接收、查詢、刪除實時監(jiān)測信息。
[0021]監(jiān)控中心的監(jiān)控方式由現(xiàn)場監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能手機(jī)客戶端監(jiān)控中的一種或多種構(gòu)成。現(xiàn)場監(jiān)控服務(wù)器對各類信息進(jìn)行處理與轉(zhuǎn)化，且設(shè)有語音提示和聯(lián)動警笛?，F(xiàn)場監(jiān)控服務(wù)器軟件采用雙向通信方式將警情發(fā)送至養(yǎng)殖戶智能手機(jī)，用戶獲知警情發(fā)生位置，積極處理，最終實現(xiàn)防盜報警。
[0022]圖4為智能手機(jī)客戶端實時監(jiān)控魚塘狀態(tài)的界面。該界面中設(shè)有魚塘節(jié)點分布全局圖、刷新、巡查魚塘、設(shè)置、存數(shù)據(jù)、查歷史和關(guān)閉功能。當(dāng)手機(jī)通過客戶端完成相應(yīng)設(shè)置，即接收遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器軟件發(fā)出的報警信息?？筛鶕?jù)報警信息獲知報警時間和位置，并提供手動接防位置，向遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器發(fā)出接防指令，遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器再與終端節(jié)點通信，終端節(jié)點接收指令后自動關(guān)閉聲光報警器。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括防盜終端、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控中心三部分，所述防盜終端通過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，其特征在于，所述防盜終端包括定點防盜終端和移動防盜終端，所述定點防盜終端固定地安裝在魚塘岸邊，所述移動防盜終端安裝在移動巡邏船上； 所述定點防盜終端包括主控單元、紅外探測器、聲光報警器模塊、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊、時鐘模塊、定位模塊、天線和太陽能供電模塊，所述紅外探測器、時鐘模塊、定位模塊和天線分別通過A/D轉(zhuǎn)換模塊、SPI串口、USRT串口和RF射頻通信模塊和主控單元相連，所述聲光報警器模塊和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示模塊通過I/O接口與主控單元相連，所述太陽能供電模塊用于給整個防盜終端提供電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，其特征在于，所述的通信網(wǎng)絡(luò)由ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點分為終端節(jié)點、網(wǎng)關(guān)節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點3種類型，所述防盜終端為終端節(jié)點，若干個終端節(jié)點組成一個簇，一個簇中選出一個節(jié)點作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點，終端節(jié)點定時采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)路由網(wǎng)關(guān)傳送至協(xié)調(diào)器節(jié)點，協(xié)調(diào)器節(jié)點負(fù)責(zé)整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)，且接收所有傳送來的數(shù)據(jù)，再經(jīng)GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控中心的監(jiān)控方式由現(xiàn)場監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能手機(jī)客戶端監(jiān)控中的一種或多種構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，其特征在于，所述的紅外探測器采用具有微波多普勒效應(yīng)、光譜分析和光量子探測技術(shù)的微處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，其特征在于，所述移動巡邏船采用太陽能光伏板供電，可根據(jù)預(yù)設(shè)軌跡運動或接受遠(yuǎn)程遙控，遍歷魚塘內(nèi)各期望的巡邏點。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，其特征在于，所述定點防盜終端固定地等距離安裝在魚塘岸邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ZigBee和GPRS的水產(chǎn)養(yǎng)殖防盜報警系統(tǒng)，其特征在于，所述移動防盜終端除包括定點防盜終端的所有模塊外，還增設(shè)導(dǎo)航模塊和避障模塊。
【文檔編號】G08B13/00GK103778757SQ201410034149
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】宦娟, 何可人, 諸燕平, 劉星橋, 陳偉 申請人:常州大學(xué)