基于gsm網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，包括探測傳感集成裝置、以及與探測傳感集成裝置連接的主控單片機、以及與主控單片機連接的無線通信GSM模塊，所述無線通信GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)鏈接有用戶手機。本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的實現(xiàn)過程為：本設(shè)計中的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)集檢測、控制、顯示、通信等模塊于一身，并且可實現(xiàn)實時報警處理。
【專利說明】基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及實驗室安防設(shè)計，具體是指基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]實驗室是高校教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，是綜合應(yīng)用型人才培養(yǎng)和教師進行科學(xué)研究的重要場所。近年來，隨著高校規(guī)模的擴大，各高校實驗室也得以飛速發(fā)展，實驗室器材占高校固定資產(chǎn)的比重也越來越大。但是，由于很多院校沒有實驗中心，實驗室主要依附于院系而存在，比較分散。這樣，集中實現(xiàn)實驗室的安全維護和管理存在較大困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，本設(shè)計中的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)集檢測、控制、顯示、通信等模塊于一身，并且可實現(xiàn)實時報警處理。
[0004]本發(fā)明的實現(xiàn)方案如下:基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，包括探測傳感集成裝置、以及與探測傳感集成裝置連接的主控單片機、以及與主控單片機連接的無線通信GSM模塊，所述無線通信GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)鏈接有用戶手機。
[0005]所述主控單片機還連接有聲光報警器。
[0006]所述主控單片機還連接有IXD顯示器。
[0007]所述主控單片機還連接有按鍵電路。
[0008]所述探測傳感集成裝置包括同時與主控單片機連接的紅外傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器。
[0009]所述探測傳感集成裝置包括同時與主控單片機連接的玻璃破碎傳感器。
[0010]所述主控單片機為型號是LPC2138的單片機。
[0011]所述無線通信GSM模塊為型號為TC35的無線通信GSM模塊。
[0012]本發(fā)明提出了基于GSM和型號為LPC2138的主控單片機的實驗室安防系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用32位ARM系列單片機LPC2138作為主控芯片，通過各種傳感器采集實驗室信息，如有危害實驗室安全的因素出現(xiàn)，通過GSM模塊發(fā)送短消息給監(jiān)控中心或者實驗室管理員，及時對實驗室進行維護，從而提高了實驗室安全運轉(zhuǎn)的可靠性。
[0013]本系統(tǒng)主要由控制模塊、信息采集模塊、報警模塊三部分組成。
[0014]控制模塊由型號為LPC2138的主控單片機、IXD顯示器、按鍵電路和電源電路組成?？刂颇K主要控制協(xié)調(diào)系統(tǒng)的正常工作，主控單片機將信息采集模塊送來信息進行處理、識別，并將關(guān)鍵信息在IXD顯示器上顯示出來；用戶可通過按鍵電路控制和IXD顯示器查看實驗室當(dāng)前狀態(tài)，可以進行手動布防和撤防操作，使用方便靈活。
[0015]信息采集模塊由紅外傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、玻璃破碎傳感器及信號處理電路組成，主要功能是采集實驗室的環(huán)境信息和安全信息。傳感信號經(jīng)信號處理電路處理后送主控模塊進行處理。[0016]報警模塊由聲光報警器和無線通信GSM模塊組成，在接收到危害實驗室的信息時，按照預(yù)先設(shè)定的警情處理模式，開啟相應(yīng)的報警方式。
[0017]主控單片機采用菲利普公司的LPC2138，這是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16位ARM7 TDM1-STMCPU的微控制器，帶有512kB的嵌入的高速Flash存儲器，128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時鐘速率下運行。它對代碼規(guī)模有嚴格控制的應(yīng)用，使其可用16位的Thumb模式將代碼規(guī)模降低超過30%，而性能損失卻很小。
[0018]無線通信GSM模塊采用TC35。TC35是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)和傳真。模塊的工作電壓為3.3?5.5V，可以工作在900MHz和1800MHz兩個頻段，所在頻段功耗分別為2W(900M)和Iff (1800M)。模塊有AT命令集接口，支持PDU模式的短消息。TC35和LPC2138之間通過UART連接。
[0019]主控單片機內(nèi)置有主程序，主程序包括設(shè)備的初始化、數(shù)據(jù)的采集、信息處理和相關(guān)子程序的調(diào)用。數(shù)據(jù)采集時，將紅外和煙霧傳感器的信號設(shè)為外部中斷，火警中斷優(yōu)先級高于盜警中斷。而對于玻璃破碎傳感器溫度和濕度傳感器的信號進行輪詢檢測、采集。信息處理對采集到的信息進行處理，識別報警信息，按照安防狀態(tài)選擇合適的報警模式，并將當(dāng)前實驗室安全狀態(tài)送LCD顯示器?；鹁捅I警的處理除了啟動聲光報警外，還需通過無線通信GSM模塊發(fā)出短消息通知實驗室管理和維護人員。
[0020]系統(tǒng)采用的TC35無線通信GSM模塊，支持PDU消息模式。根據(jù)系統(tǒng)的通信協(xié)議信息的發(fā)送是以發(fā)送數(shù)據(jù)幀為主要方式，一個完整的數(shù)據(jù)幀包括起始標(biāo)志單元、命令單元、CRC校驗單元、結(jié)束標(biāo)志單元等四部分。采用PDU模式時，一個數(shù)據(jù)幀能夠包含140個字節(jié)(70個漢字)的數(shù)據(jù)量，中文字符按照UNICODE進行編碼。
[0021]本系統(tǒng)可以實現(xiàn)查詢和設(shè)置兩大功能。查詢主要查詢系統(tǒng)當(dāng)前信息和歷史告警信息；設(shè)置功能除了進行實驗室的布防和撤防外，還可設(shè)置不同的防范狀態(tài)。依據(jù)學(xué)校工作的特點，可將安防模式設(shè)為學(xué)期模式和假期模式，在這兩種模式下安防等級相同，不同的是報警的方式。學(xué)期模式下警情信息主要交由實驗室管理員處理；而在學(xué)校寒暑假期間，則采用假期模式，警情信息由學(xué)校安保處值班人員處理。
[0022]本系統(tǒng)利用GSM無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對分散實驗室的集中監(jiān)控及管理，能實時監(jiān)控實驗室的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)警情以便于快速排除，對實驗室進行維護，實現(xiàn)了高校實驗室集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控，節(jié)約人力資源，提高了高校實驗室安全運轉(zhuǎn)的可靠性，使實驗室平穩(wěn)發(fā)揮自身職能。
[0023]主控單片機內(nèi)置有溫度、煙霧、濕度等報警信息、以及報警觸發(fā)上限值，當(dāng)紅外傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、玻璃破碎傳感器檢測到與之相對應(yīng)的報警信息后，將信息上傳給主控單片機，主控單片機根據(jù)自身內(nèi)置的程序進行邏輯處理，判定那些信息應(yīng)該輸出報警。當(dāng)檢測到的值大于設(shè)定的上限值后，主控單片機自動調(diào)用內(nèi)部的預(yù)存報警信息，并將預(yù)存報警信息發(fā)送給無線通信GSM模塊，無線通信GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶手機，以告知用戶。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明的實現(xiàn)過程為:本設(shè)計中的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)集檢測、控制、顯示、通信等模塊于一身，并且可實現(xiàn)實時報警處理?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0026]實施例一
如圖1所示。
[0027]基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，包括探測傳感集成裝置、以及與探測傳感集成裝置連接的主控單片機、以及與主控單片機連接的無線通信GSM模塊，所述無線通信GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)鏈接有用戶手機。
[0028]所述主控單片機還連接有聲光報警器。
[0029]所述主控單片機還連接有IXD顯示器。
[0030]所述主控單片機還連接有按鍵電路。
[0031]所述探測傳感集成裝置包括同時與主控單片機連接的紅外傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器。
[0032]所述探測傳感集成裝置包括同時與主控單片機連接的玻璃破碎傳感器。
[0033]所述主控單片機為型號是LPC2138的單片機。
[0034]所述無線通信GSM模塊為型號為TC35的無線通信GSM模塊。
[0035]本發(fā)明提出了基于GSM和型號為LPC2138的主控單片機的實驗室安防系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用32位ARM系列單片機LPC2138作為主控芯片，通過各種傳感器采集實驗室信息，如有危害實驗室安全的因素出現(xiàn)，通過GSM模塊發(fā)送短消息給監(jiān)控中心或者實驗室管理員，及時對實驗室進行維護，從而提高了實驗室安全運轉(zhuǎn)的可靠性。
[0036]本系統(tǒng)主要由控制模塊、信息采集模塊、報警模塊三部分組成。
[0037]控制模塊由型號為LPC2138的主控單片機、IXD顯示器、按鍵電路和電源電路組成?？刂颇K主要控制協(xié)調(diào)系統(tǒng)的正常工作，主控單片機將信息采集模塊送來信息進行處理、識別，并將關(guān)鍵信息在IXD顯示器上顯示出來；用戶可通過按鍵電路控制和IXD顯示器查看實驗室當(dāng)前狀態(tài)，可以進行手動布防和撤防操作，使用方便靈活。
[0038]信息采集模塊由紅外傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、玻璃破碎傳感器及信號處理電路組成，主要功能是采集實驗室的環(huán)境信息和安全信息。傳感信號經(jīng)信號處理電路處理后送主控模塊進行處理。
[0039]報警模塊由聲光報警器和無線通信GSM模塊組成，在接收到危害實驗室的信息時，按照預(yù)先設(shè)定的警情處理模式，開啟相應(yīng)的報警方式。
[0040]主控單片機采用菲利普公司的LPC2138，這是基于一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的32/16位ARM7 TDM1-STMCPU的微控制器，帶有512kB的嵌入的高速Flash存儲器，128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時鐘速率下運行。它對代碼規(guī)模有嚴格控制的應(yīng)用，使其可用16位的Thumb模式將代碼規(guī)模降低超過30%，而性能損失卻很小。
[0041]無線通信GSM模塊采用TC35。TC35是Siemens公司推出的新一代無線通信GSM模塊，可以快速安全可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù)和傳真。模塊的工作電壓為3.3?5.5V，可以工作在900MHz和1800MHz兩個頻段，所在頻段功耗分別為2W(900M)和IW (1800M)。模塊有AT命令集接口，支持PDU模式的短消息。TC35和LPC2138之間通過UART連接。
[0042]主控單片機內(nèi)置有主程序，主程序包括設(shè)備的初始化、數(shù)據(jù)的采集、信息處理和相關(guān)子程序的調(diào)用。數(shù)據(jù)采集時，將紅外和煙霧傳感器的信號設(shè)為外部中斷，火警中斷優(yōu)先級高于盜警中斷。而對于玻璃破碎傳感器溫度和濕度傳感器的信號進行輪詢檢測、采集。信息處理對采集到的信息進行處理，識別報警信息，按照安防狀態(tài)選擇合適的報警模式，并將當(dāng)前實驗室安全狀態(tài)送LCD顯示器?；鹁捅I警的處理除了啟動聲光報警外，還需通過無線通信GSM模塊發(fā)出短消息通知實驗室管理和維護人員。
[0043]系統(tǒng)采用的TC35無線通信GSM模塊，支持PDU消息模式。根據(jù)系統(tǒng)的通信協(xié)議信息的發(fā)送是以發(fā)送數(shù)據(jù)幀為主要方式，一個完整的數(shù)據(jù)幀包括起始標(biāo)志單元、命令單元、CRC校驗單元、結(jié)束標(biāo)志單元等四部分。采用PDU模式時，一個數(shù)據(jù)幀能夠包含140個字節(jié)(70個漢字)的數(shù)據(jù)量，中文字符按照UNICODE進行編碼。
[0044]本系統(tǒng)可以實現(xiàn)查詢和設(shè)置兩大功能。查詢主要查詢系統(tǒng)當(dāng)前信息和歷史告警信息；設(shè)置功能除了進行實驗室的布防和撤防外，還可設(shè)置不同的防范狀態(tài)。依據(jù)學(xué)校工作的特點，可將安防模式設(shè)為學(xué)期模式和假期模式，在這兩種模式下安防等級相同，不同的是報警的方式。學(xué)期模式下警情信息主要交由實驗室管理員處理；而在學(xué)校寒暑假期間，則采用假期模式，警情信息由學(xué)校安保處值班人員處理。
[0045]本系統(tǒng)利用GSM無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對分散實驗室的集中監(jiān)控及管理，能實時監(jiān)控實驗室的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)警情以便于快速排除，對實驗室進行維護，實現(xiàn)了高校實驗室集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控，節(jié)約人力資源，提高了高校實驗室安全運轉(zhuǎn)的可靠性，使實驗室平穩(wěn)發(fā)揮自身職能。
[0046]主控單片機內(nèi)置有溫度、煙霧、濕度等報警信息、以及報警觸發(fā)上限值，當(dāng)紅外傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、玻璃破碎傳感器檢測到與之相對應(yīng)的報警信息后，將信息上傳給主控單片機，主控單片機根據(jù)自身內(nèi)置的程序進行邏輯處理，判定那些信息應(yīng)該輸出報警。當(dāng)檢測到的值大于設(shè)定的上限值后，主控單片機自動調(diào)用內(nèi)部的預(yù)存報警信息，并將預(yù)存報警信息發(fā)送給無線通信GSM模塊，無線通信GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶手機，以告知用戶。
[0047]如上所述，則能很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，其特征在于:包括探測傳感集成裝置、以及與探測傳感集成裝置連接的主控單片機、以及與主控單片機連接的無線通信GSM模塊，所述無線通信GSM模塊通過GSM網(wǎng)絡(luò)鏈接有用戶手機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述主控單片機還連接有聲光報警器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述主控單片機還連接有IXD顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述主控單片機還連接有按鍵電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述探測傳感集成裝置包括同時與主控單片機連接的紅外傳感器、煙霧傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述探測傳感集成裝置包括同時與主控單片機連接的玻璃破碎傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述主控單片機為型號是LPC2138的單片機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的基于GSM網(wǎng)絡(luò)的實驗室智能安防系統(tǒng)，其特征在于:所述無線通信GSM模塊為型號為TC35的無線通信GSM模塊。
【文檔編號】H04M11/04GK103634493SQ201210305194
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】李強 申請人:成都眾山科技有限公司