CN102881097A - 一种基于wsn网络的窨井盖防盗报警装置及告警方法 - Google Patents

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高涵
胡亮
李轩
周致林
杜庆峰
邓士伟
李沛祥
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NANJING BOLOOK INFORMATION TECHNOLOGY SERVICE Co Ltd
SUZHOU BOLUOKE INFORMATION TECHNOLOGY SERVICE Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置，包括报警器、磁铁，所述的报警器包括壳体、触发开关、电池、通信模块，所述磁铁固定设置在窨井盖背面，报警器固定设置在窖井内壁上且所述触发开关设置在磁铁的磁力范围内，所述的触发开关为干簧管接近开关，通信模块使用zigbee2.4GHz通信模块，所述的电池采用高效能电池，本发明所述触发开关、电池、通信模块设置在壳体内的PCB板上。本发明同时公开了其告警方法。本发明利用zigbee通信模块替代移动无线传输数据（GSM，GPRS和CDMA）的方式，功耗大大降低，且加入干簧管接近开关令窨井盖仅在发生移动时装置方才工作，因此节约了能源消耗，使用锂亚硫酰氯高性能电池令装置的工作时间大大延长。

Description

一种基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置及告警方法
技术领域
本发明涉及一种报警装置，具体的说，是一种窨井盖的防盗报警装置。本发明同时公开了该报警装置的告警方法。
背景技术
公路上窨井盖的管理一向是一个令人头疼的问题，无论是窨井盖被窃或者是损坏抑或是脱离正常位置，都存在着严重的交通隐患，随时都可能造成交通事故。由于窨井盖的数量较多，逐个予以维护显然不大可能。现在采用的方法是在窨井盖上加装移动无线传输数据（GSM，GPRS和CDMA）的方式，利用移动无线传输数据（GSM，GPRS和CDMA）的方式对窨井盖进行定位，但是使用移动无线传输数据（GSM，GPRS和CDMA）的方式作为维护手段首先来说成本偏高，无法大规模使用；其次移动无线传输数据（GSM，GPRS和CDMA）的方式，需要24小时供给电力，且其功耗较大，如果使用电池则需要进行频繁更换，如果给每个窨井盖都布线供给电力也不现实。 
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种功耗少，易维护，且灵敏度高的窨井盖防盗报警装置。同时本发明公开了该报警装置的告警方法。
技术方案：本发明通过如下技术手段加以实现：
一种基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置，包括报警器、磁铁，所述的报警器包括壳体、触发开关、电池、通信模块，所述磁铁固定设置在窨井盖背面，报警器固定设置在窖井内壁上且所述触发开关设置在磁铁的磁力范围内。
所述的触发开关为干簧管接近开关，通信模块使用zigbee 2.4GHz通信模块。
所述的电池采用高效能电池。
所述触发开关、电池、通信模块设置在壳体内的PCB板上。 一种基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置的告警方法，包括如下步骤：
1）通信模块寻找WSN网络；
2）当通信模块找到WSN网络之后，窨井盖报警装置就会连接并加入WSN网络；
3）通信模块向WSN网关发送报警信息；
4）发送报警信息完毕后，WSN网关给出一个应答信号，这时窨井盖报警装置完成报警任务进入休眠；
5）WSN网关将报警信息传送给GPRS站点，GPRS站点将报警信息通过GPRS网络发送到监控中心。
所述WSN网络是自建WSN网络或路灯单灯的WSN网络。
在报警装置休眠期间每周将窨井盖状态信息上报监控中心。
有益效果：本发明利用zigbee通信模块替代移动无线传输数据（GSM，GPRS和CDMA）的方式，功耗大大降低，且加入干簧管接近开关令窨井盖仅在发生移动时装置方才工作，因此节约了能源消耗，使用锂亚硫酰氯高性能电池令装置的工作时间大大延长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明报警器示意图。
其中1-报警器、2-触发开关、3-电池、4-通信模块、5-磁铁。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行进一步详述：
本发明涉及一种窨井盖的防盗报警装置，其包括报警器1与一块磁铁5，报警器通过铆钉安装在窨井的内壁上，磁铁安装在窨井盖的背面，具体的说，报警器包括壳体、触发开关2、电池3、通信模块4，本发明还包括一块PCB板，触发开关2与通信模块4焊接在PCB板上，电池通过扎带与PCB板固定，而后将PCB板与壳体固定连接。所述壳体为塑料材质并且在接缝处设置密封处理，这样一来保证了壳体内的元器件不会因为进水而失效。
本发明中，所述触发开关2采用干簧管接近开关，当干簧管接近开关靠近磁铁时，开关闭合，远离磁铁时开关断开，使用干簧管接近开关而不选择其它机械开关作为传感器的原因是干簧管接近开关可以做到很好的防水性能，在有水的环境中也可以正常工作。所述通信模块采用zigbee 2.4GHz通信模块，该模块在保证通讯质量的同时，其功耗较小，为了保证通信效果，可以在zigbee通信模块上加装天线加强信号。
所述的电池3采用高效能电池，具体的说，采用了锂亚硫酰氯电池，其效能高，体积小，这样一来保证了报警器的小型化，且由于其工作时间长，从而延长了维护周期。
本发明同时公开了该报警装置的告警方法，具体来说，包括如下步骤：
当处理器决定需要报警的时候，就会启动同一模块上的无线通信模块开始寻找WSN网络，所寻找的网络是自建WSN网络或路灯单灯的WSN网络，当无线通信模块找到WSN网络之后，窨井盖报警装置就会连接并加入WSN网络，同时向WSN网关发送报警信息。
当窨井盖报警装置向WSN网关发送报警信息后，WSN网关给出一个应答信号，这时窨井盖报警装置完成报警任务进入休眠，WSN网关再将报警信息传送给GPRS站点，GPRS站点再将报警信息通过GPRS网络发送到监控中心，这样一来，监控中心的工作人员便会很明了的得知故障情况，故障得以及时排除。
窨井盖报警装置在正常没有报警任务的时候是一直处于休眠状态的，即低功耗状态， 在这种状态下设备的大部分功能都处于停用状态（如无线通信、串口等），只保留几个必要的功能在运行（如外部中断，定时器等）。由于在没有报警的情况下，窨井盖报警装置是不会联网上报信息的，所以监控中心也就不知道窨井盖报警装置运行状态，这样在长时间不联系的情况下，监控中心会无法判断窨井盖报警装置运行的是否良好。因此，所述窨井盖报警装置增加了自检功能，即在没有报警的时候，窨井盖报警装置会定期（如一周一次）上报窨井盖状态信息，上报方式和报警方式一样。这样监控中心就能够定期知道窨井盖报警装置的工作状态。
下面通过一个例子来说明本发明：
首先，在窨井的内壁上安装报警器1，报警器1的上沿离井口约3-5cm，而后在与报警器1的干簧管接近开关的对应位置的窨井盖上设置磁铁5，当窨井盖在正确的位置上时，在磁铁5的作用下，干簧管接近开关内的簧片相互贴合，从而将通信模块4断开，装置处于睡眠状态；当窨井盖被人为移走或由于汽车的碾压而离开井口时，磁铁5与也随之离开井口，失去了磁铁5的作用下的干簧管接近开关内的簧片打开，从而连通通信模块4，通信模块4随之向监控中心发送报警信息，提醒工作人员及时排除故障。
本发明中ZIGBEE 2.4GHZ通信模块采用JN5139模块，在没有接受到干簧管接近开关的报警信息时，始终处于睡眠状态，模块通过的电流只有20MA，大大减少了功耗。且使用高效能锂亚硫酰氯电池，配合模块的睡眠模式，一块电池至少可以保证设备5年的正常使用。

Claims (7)

1.一种基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置，其特征在于：包括报警器（1）、磁铁（5），所述的报警器（1）包括壳体、触发开关（2）、电池（3）、通信模块（4），所述磁铁（5）固定设置在窨井盖背面，报警器（1）固定设置在窖井内壁上且所述触发开关（2）设置在磁铁（5）的磁力范围内。
2.根据权利要求1所述的一种基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置，其特征在于：所述的触发开关（2）为干簧管接近开关，通信模块（4）使用zigbee 2.4GHz通信模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置，其特征在于：所述的电池（3）采用高效能电池。
4.根据权利要求1所述的一种基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置，其特征在于：所述触发开关（2）、电池（3）、通信模块（4）设置在壳体内的PCB板上。
5.一种根据权利要求1所述的基于WSN网络的窨井盖防盗报警装置的告警方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）通信模块寻找WSN网络；
2）当通信模块找到WSN网络之后，窨井盖报警装置就会连接并加入WSN网络；
3）通信模块向WSN网关发送报警信息；
4）发送报警信息完毕后，WSN网关给出一个应答信号，这时窨井盖报警装置完成报警任务进入休眠；
5）WSN网关将报警信息传送给GPRS站点，GPRS站点将报警信息通过GPRS网络发送到监控中心。
6.根据权利要求5所述的告警方法，其特征在于：所述WSN网络是自建WSN网络或路灯单灯的WSN网络。
7.根据权利要求5所述的告警方法，其特征在于：在报警装置休眠期间每周将窨井盖状态信息上报监控中心。
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