本實(shí)用新型涉及安防控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于ZigBee的宿舍智能安防裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的高校宿舍安全管理工作，主要依靠宿管的人工巡視，以及輔導(dǎo)員對(duì)學(xué)生進(jìn)行防火防盜方面的安全教育，但是畢竟高校配套設(shè)施有限，無法滿足學(xué)生對(duì)生活方便性的更高一層的需求，而且大部分學(xué)生對(duì)火災(zāi)及盜竊方面的防范意識(shí)不強(qiáng)，單靠說服教育無法達(dá)到理想的效果，所以高校失火失竊、違章使用大功率電器的情況一直存在，對(duì)學(xué)生宿舍的安全造成了極大的威脅。

而在傳統(tǒng)的防火及防盜管理工作中，多依靠宿管人員的人工巡查，及不定時(shí)抽查違章電器的使用，及其他可能引起火災(zāi)的情況進(jìn)行抽查，無法做到實(shí)時(shí)全面的監(jiān)控，更無法有效性地減少失竊及火災(zāi)情況的發(fā)生。學(xué)生宿舍是學(xué)習(xí)及生活的主要場所，由于宿舍空間的限制及學(xué)生的方便性的需求，大量布線不但會(huì)增加成本而且實(shí)施起來也比較困難，所以本項(xiàng)目利用無線傳感器技術(shù)完成信息的采集及傳輸，大大提高了可靠性及終端節(jié)點(diǎn)布設(shè)的靈活性。

智能家居已經(jīng)成為前沿技術(shù)和研究熱點(diǎn)，歐美日韓等國家和地區(qū)都在積極推進(jìn)相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用。智能安防是指基于無線傳感網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行宿舍信息獲取，將控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)交互和共享，系統(tǒng)能夠自動(dòng)處理各種事件，并且用戶能夠通過電話或者Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。提高高校安全型宿舍管理水平，以實(shí)現(xiàn)更高效、安全的目標(biāo)。

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，短距離無線通信技術(shù)（ZigBee）已經(jīng)成為智能家居通信技術(shù)中的一大熱點(diǎn)，基于ZigBee的安全型宿舍智能安防系統(tǒng)，通過終端節(jié)點(diǎn)的檢測與控制裝置獲取各種宿舍安防信息，傳輸路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，并將信息發(fā)送人機(jī)交互監(jiān)控端，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，大大提高高校宿舍安全性，能有效減少失火、失竊事故發(fā)生。

目前高校宿舍智能安防系統(tǒng)還沒有得到充分的重視，現(xiàn)有的防火防盜方法主要有超聲波探測技術(shù)、紅外探測技術(shù)和光電開關(guān)等，超聲波探測技術(shù)是檢測發(fā)出和接受的信號(hào)頻率是否一致來判斷是否有入侵，主動(dòng)紅外技術(shù)是根據(jù)回路是否被打斷來判斷，被動(dòng)紅外技術(shù)是檢測人體所發(fā)出的紅外線，光電開關(guān)通過檢測發(fā)射端和接收端的由光強(qiáng)改變而引起的電流變化來進(jìn)行探測的。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)多數(shù)是采取有線傳輸?shù)姆绞?，布線繁瑣且監(jiān)控不及時(shí)，不能對(duì)學(xué)生的貴重物品實(shí)行保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于ZigBee的宿舍智能安防裝置，本實(shí)用新型不但有效解決了傳統(tǒng)安防系統(tǒng)采用有線傳輸，從而導(dǎo)致布線繁瑣且監(jiān)控不及時(shí)，不能對(duì)學(xué)生的貴重物品實(shí)行保護(hù)的問題，而且解決了現(xiàn)有安防系統(tǒng)采用的紅外傳感器，信號(hào)弱，無法及時(shí)準(zhǔn)確捕捉人體所發(fā)出的紅外線問題。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于ZigBee的宿舍智能安防裝置，其特征在于：所述安防裝置包括終端采集節(jié)點(diǎn)（1）、傳輸路由節(jié)點(diǎn)（2）以及人機(jī)交互監(jiān)控端（3），終端采集節(jié)點(diǎn)（1）、傳輸路由節(jié)點(diǎn)（2）、人機(jī)交互監(jiān)控端（3）之間通過基于ZigBee協(xié)議組建的無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，終端采集節(jié)點(diǎn)（1）獲取各種宿舍安防數(shù)據(jù)，傳輸路由節(jié)點(diǎn)（2）進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，并將信息發(fā)送于人機(jī)交互監(jiān)控端（3），終端采集節(jié)點(diǎn)（1）布設(shè)于各個(gè)宿舍內(nèi)部，路由器節(jié)點(diǎn)（2）布設(shè)于樓道內(nèi)，人機(jī)交互監(jiān)控端（3）布設(shè)于監(jiān)控中心；所述終端采集節(jié)點(diǎn)（1）包括溫度檢測傳感器、熱釋電傳感器、煙霧傳感器、功率計(jì)量檢測模塊以及無線收發(fā)模塊，所述人機(jī)交互監(jiān)控端（3）包括協(xié)調(diào)器、PC上位機(jī)，人機(jī)交互監(jiān)控端（3）通過協(xié)調(diào)器與傳輸路由節(jié)點(diǎn)（2）無線連接，協(xié)調(diào)器通過串口通信接口與PC上位機(jī)信號(hào)連接。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是：

所述熱釋電傳感器通過調(diào)理電路與無線收發(fā)模塊數(shù)據(jù)連接，熱釋電傳感器采用BISS0001芯片，BISS0001芯片的14、15、16引腳構(gòu)成運(yùn)算放大器OP1，12、13腳構(gòu)成運(yùn)算放大器OP2，OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)作第一級(jí)放大，然后由C3耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級(jí)放大，再經(jīng)由BISS0001芯片內(nèi)部電壓比較器構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，通過2腳輸出有效信號(hào)。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是：

所述溫度檢測傳感器采用DS18B20芯片，煙霧傳感器采用MQ-2芯片，功率計(jì)量檢測模塊采用HLW8012芯片，無線收發(fā)模塊采用CC2530模塊。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是：

所述無線收發(fā)模塊預(yù)留有GSM模塊接口、電磁閥控制接口、鍵盤輸入接口。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：

一、本實(shí)用新型采用基于ZigBee協(xié)議組建的無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，安裝操作簡單，而且使用可靠，可實(shí)時(shí)保證學(xué)生的生命財(cái)產(chǎn)安全；

二、本實(shí)用新型采用熱釋電傳感器輸出阻抗非常高，自身輸出電壓小，若采用傳統(tǒng)運(yùn)放導(dǎo)致輸出信號(hào)幾乎為零， 采用本實(shí)用新型BISS0001芯片有更高的輸入阻抗，才能有效獲取輸出信號(hào)，該電路可以調(diào)節(jié)輸出延時(shí)，封鎖時(shí)間可調(diào)，可以檢測環(huán)境光線照度。

三、本實(shí)用新型采用功率計(jì)量檢測模塊檢測宿舍內(nèi)大功率電器的使用，可最大程度減少大功率電器使用導(dǎo)致的火災(zāi)情況，同時(shí)功率計(jì)量檢測模塊可以通過檢測不同時(shí)間段的功率來判斷同學(xué)是否有逃課以及夜不歸宿的情況，低谷期即為學(xué)生上課期間，若檢測到宿舍功率大于某一最低值，則說明該宿舍有同學(xué)逃課，若夜間某一時(shí)間點(diǎn)的功率小于設(shè)定值，則說明該宿舍有夜不歸宿的情況。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型終端采集節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型終端采集節(jié)點(diǎn)安裝示意圖；

圖4為本實(shí)用新型熱釋電傳感器及其調(diào)理電路圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3、4所示，本實(shí)用新型安防裝置包括終端采集節(jié)點(diǎn)1、傳輸路由節(jié)點(diǎn)2以及人機(jī)交互監(jiān)控端3，終端采集節(jié)點(diǎn)1、傳輸路由節(jié)點(diǎn)2、人機(jī)交互監(jiān)控端3之間通過基于ZigBee協(xié)議組建的無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，終端采集節(jié)點(diǎn)1獲取各種宿舍安防數(shù)據(jù)，傳輸路由節(jié)點(diǎn)2進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，并將信息發(fā)送于人機(jī)交互監(jiān)控端3，終端采集節(jié)點(diǎn)1布設(shè)于各個(gè)宿舍內(nèi)部，路由器節(jié)點(diǎn)2布設(shè)于樓道內(nèi)，人機(jī)交互監(jiān)控端3布設(shè)于監(jiān)控中心；所述終端采集節(jié)點(diǎn)1包括溫度檢測傳感器、熱釋電傳感器、煙霧傳感器、功率計(jì)量檢測模塊以及無線收發(fā)模塊，所述人機(jī)交互監(jiān)控端3包括協(xié)調(diào)器、PC上位機(jī)，人機(jī)交互監(jiān)控端3通過協(xié)調(diào)器與傳輸路由節(jié)點(diǎn)2無線連接，協(xié)調(diào)器通過串口通信接口與PC上位機(jī)信號(hào)連接。

其中，熱釋電傳感器通過調(diào)理電路與無線收發(fā)模塊數(shù)據(jù)連接，熱釋電傳感器采用BISS0001芯片，BISS0001芯片的14、15、16引腳構(gòu)成運(yùn)算放大器OP1，12、13腳構(gòu)成運(yùn)算放大器OP2，OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)作第一級(jí)放大，然后由C3耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級(jí)放大，再經(jīng)由BISS0001芯片內(nèi)部電壓比較器構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，通過2腳輸出有效信號(hào)。

所述溫度檢測傳感器采用DS18B20芯片，并與無線收發(fā)模塊直接連接，煙霧傳感器采用MQ-2芯片，該芯片通過調(diào)理電路與無線收發(fā)模塊連接，功率計(jì)量檢測模塊采用HLW8012芯片，該芯片通過光耦隔離模塊與無線收發(fā)模塊連接，無線收發(fā)模塊采用CC2530模塊；所述無線收發(fā)模塊預(yù)留有GSM模塊接口、電磁閥控制接口、鍵盤輸入接口。

本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。