CN206656761U - 基于无线传感器网络的文物保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型基于无线传感器网络的文物保护装置。该装置包括上位机、WiFi模块、ZigBee协调器和至少一个终端节点；终端节点单元的各节点设置在文物的周围，终端节点单元与ZigBee协调器通过ZigBee无线网络连接，ZigBee协调器与上位机通过WiFi模块连接，报警装置与终端节点连接。本实用新型将无线传感器网络用于文物保护,既能节省人力资源,降低劳动强度，又能提高文物的安全性。而且，本发明将超声波测距传感器和红外热释电传感器的优势紧密结合起来，将多种传感器有效结合起来充分发挥它们的特点，提高报警的稳定性，同时减小了误报率，对于未来文物保护***具有重大意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于无线传感器网络的文物保护装置。
背景技术
国内外现有的一些防盗保护***大多都利用摄像头来监控，使用摄像头监测的优点在于它的实时性与记录性，既可以实时地监视固定区域内的情况，又能将监控的影像保存于计算机中，可用于历史记录的调查。但是，摄像头监控需要用户在计算机前保持观察的状态，一旦用户没有察觉到非法行为，***不会报警，用户只能从历史记录中寻求证据。另一方面，摄像头暴露在检测环境之外，很容易被不法分子发现、躲避与破坏。
此外，一些现有的报警***主要采用压力传感器，开关传感器，声敏传感器等。压力传感器和开关传感器设备简单，安装方便，但失报、误报率高。而开关传感器缺点是易损坏。声敏传感器防盗是采集脚步声音频信息进行防盗，也具有采集信息不准确的缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种功能丰富、结构简单，使用方便，灵敏度高的基于无线传感器网络的文物保护装置。
本实用新型的技术方案是：基于无线传感器网络的文物保护装置，该装置包括上位机、WiFi模块、ZigBee协调器和至少一个终端节点；
其中，所述终端节点与所述ZigBee协调器通过ZigBee无线网络连接，所述ZigBee协调器通过所述WiFi模块与所述上位机连接。
进一步，该装置还包括报警装置，所述报警装置与所述终端节点连接。
进一步，所述报警装置包括蜂鸣器和LED灯。
进一步，所述终端节点包括温湿度传感器节点、超声波传感器节点、烟雾传感器节点和人体红外传感器节点。
进一步，所述温湿度传感器节点为DHT-11温湿度传感器，该传感器灵敏高、成本低、引脚少，仅三个引脚，即VCC、DATA、GND。
进一步，所述超声波传感器节点为US-100超声波测距模块，该模块可实现0～4.5m的非接触测距功能，拥有2.4～5.5V的宽电压输入范围，静态电流低于2mA，自带温度传感器对测距结果进行校正，使得测距结果更精准，同时具有GPIO、串口等多种通信方式，工作稳定可靠；
进一步，所述人体红外传感器节点为HC-SR501人体红外感应模块，灵敏度高、可靠性强、超低功耗，超低电压工作模式，当人体进入传感器检测区内时，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有ΔT输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出。这种传感器检测人体的活动范围，从而实现了对文物的保护；
进一步，所述烟雾传感器节点为MQ-2烟雾传感器,该传感器对液化气，天然气，城市煤气有较好的灵敏度，具有长期的寿命和可靠的稳定度，可以用来监测文物放置环境的气体浓度，及早的做出预警，防止文物损坏。
进一步，所述ZigBee协调器采用CC2530芯片。
本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，本实用新型利用无线传感器网络是信息感知、采集和计算模式的一场革命,是一个全新的领域，有着重大的研究意义。将无线传感器网络用于文物保护,既能节省人力资源,降低劳动强度，又能提高文物的安全性。而且，本发明将超声波测距传感器和红外热释电传感器的优势紧密结合起来，将多种传感器有效结合起来充分发挥它们的特点，提高报警的稳定性，同时减小了误报率，对于未来文物保护***具有重大意义。
附图说明
图1为本实用新型基于无线传感器网络的文物保护装置的框图。
图2为本实用新型节点单元的布置示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型基于无线传感器网络的文物保护装置，该装置包括上位机、WiFi模块、ZigBee协调器和至少一个终端节点；
其中，所述终端节点与所述ZigBee协调器通过ZigBee无线网络连接，所述ZigBee协调器通过所述WiFi模块与所述上位机连接。
该装置还包括报警装置，所述报警装置与所述终端节点连接。
所述报警装置包括蜂鸣器和LED灯。
所述终端节点包括温湿度传感器节点、超声波传感器节点、烟雾传感器节点和人体红外传感器节点。
所述温湿度传感器节点为DHT-11温湿度传感器，该传感器灵敏高、成本低、引脚少，仅三个引脚，即VCC、DATA、GND。
所述超声波传感器节点为US-100超声波测距模块，该模块可实现0～4.5m的非接触测距功能，拥有2.4～5.5V的宽电压输入范围，静态电流低于2mA，自带温度传感器对测距结果进行校正，使得测距结果更精准，同时具有GPIO、串口等多种通信方式，工作稳定可靠；
所述人体红外传感器节点为HC-SR501人体红外感应模块，灵敏度高、可靠性强、超低功耗，超低电压工作模式，当人体进入传感器检测区内时，因人体温度与环境温度有差别，产生ΔT，则有ΔT输出；若人体进入检测区后不动，则温度没有变化，传感器也没有输出。这种传感器检测人体的活动范围，从而实现了对文物的保护；
所述烟雾传感器节点为MQ-2烟雾传感器,该传感器对液化气，天然气，城市煤气有较好的灵敏度，具有长期的寿命和可靠的稳定度，可以用来监测文物放置环境的气体浓度，及早的做出预警，防止文物损坏。
所述ZigBee协调器采用CC2530芯片。
将本装置的终端节点单元包括超声波传感器节点、温湿度传感器节点、人体红外传感器节点和烟雾传感器节点；超声波传感器是用来测量超声波传感器节点与被保护文物之间的距离，该距离会提前设置一个阈值，该节点会在距文物一定距离放置(距离要小于设定的阈值)，如果被保护文物与该节点的距离超过阈值，也就是说明被保护的文物被移动了，这时超声波传感器节点就会通过报警装置进行声光报警，从而防止文物被盗；温湿度传感器可以实时的监测被保护文物所处环境的温湿度，并且提前设置好温湿度阈值，如果温湿度超过阈值则会通过报警装置进行声光报警，避免异常的温湿度影响了文物的存放；人体红外传感器节点紧贴文物放置，如果检测到人体与文物距离太近时，则会通过LED灯进行警示，从而保证游客与文物保持一定的距离；烟雾传感器可以实时检测文物所处环境的气体浓度值，如果发生火灾等异常情况可以及时的检测出来，并且通过报警装置进行声光报警，及时避免文物损坏，该节点可与温湿度传感器节点放置在同一位置，在文物的周围不远处即可。各传感器节点将收集来的信息都可以通过ZigBee协调器传到上位机中，通过上位机界面显示出来，便于管理人员实时的监控。
Claims (7)
1.基于无线传感器网络的文物保护装置，其特征在于，该装置包括上位机、WiFi模块、ZigBee协调器、报警装置和至少一个终端节点；
其中，所述终端节点与所述ZigBee协调器通过ZigBee无线网络连接，所述ZigBee协调器通过所述WiFi模块与所述上位机连接，所述报警装置与所述终端节点连接，所述终端节点包括温湿度传感器节点、超声波传感器节点、烟雾传感器节点和人体红外传感器节点。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述报警装置包括蜂鸣器和LED灯。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温湿度传感器节点采用DHT-11温湿度传感器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波传感器节点采用US-100 超声波测距模块，所述US-100 超声波测距模块的非接触测距为0~4.5m ；宽电压输入范围为2.4~5.5V，静态电流低于2mA。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述人体红外传感器节点采用HC-SR501人体红外感应模块。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述烟雾传感器节点采用MQ-2烟雾传感器。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述ZigBee协调器采用CC2530芯片。
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| CN201720390355.5U CN206656761U (zh) | 2017-04-14 | 2017-04-14 | 基于无线传感器网络的文物保护装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114855293A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-08-05 | 首都博物馆 | 一种文物专用超高分子聚乙烯纤维材料制备方法及其应用 |
| CN114913652A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-16 | 中关村科学城城市大脑股份有限公司 | 一种监控设备及监控*** |
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