专利名称：一种无线周界报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种无线周界报警装置。
背景技术：
在安防领域，周界报警是一个不可或缺的组成部分，它和各种传感器一起，感知被保护区域的环境状态和物体信息，如震动、有无人或动物、物体移动、光照、温湿度等。并将这些信息传输到安保中心，进行必要的数据处理后发出报警，实现对保护区域的自动化保护。目前在安防领域，周界报警装置一般是以有线形式联网如RS485/RS422/CAN等构成，现有有线周界报警装置具有安装布线繁琐、物料成本偏高、调试维护复杂等缺欠。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型基于物联网原理、提供了一种采用无线联网方式的周界报警装置。为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下一种无线周界报警装置，包括安保中心报警管理计算机I、传感器5. 1,5. 2,5. 3、天线7和执行机构6. 1,6. 2，所述安保中心报警管理计算机I可以为桌面PC、服务器、工业计算机，所述传感器5. 1,5. 2,5. 3可以为感知震动、有无人或动物影像、物体移动、光照、温湿度的传感器，所述执行机构6. 1,6. 2可以为声光报警器、录像机、蜂鸣器、照明设备、带电磁锁的门；还包括=Zigbee协调器2、Zigbee路由器3. 1,3. 2、Zigbee终端点4. 1,4. 2,4. 3 ;安保中心报警管理计算机I与Zigbee协调器2通过有线方式电性连接，二者之间可以双向交换数据；且Zigbee路由器3. 1、3. 2之间、Zigbee路由器3. I和Zigbee协调器2之间、Zigbee路由器3. I和Zigbee终端点4. 1、4. 5之间、Zigbee路由器3. 2和Zigbee终端点4. 2,4. 3,4. 4之间采用无线方式传递信息，他们之间通过2. 4G无线频段实现数据交互，Zigbee终端点4. I与传感器5. I、Zigbee终端点4. 2与传感器5. 2之间、Zigbee终端点4. 3与传感器5. 3以有线的方式电性连接，Zigbee终端点4. 4与执行机构6. UZigbee终端点4. 5与执行机构6. 2之间以有线的方式电性连接，本装置采用Zigbee无线网络协议，工作频段是2. 4GHz。所述Zigbee 协调器 2、Zigbee 路由器 3. 1,3. 2 和 Zigbee 终端点 4. 1,4. 2,4. 3 结构相同，均由所述天线7与微控制器101、无线通讯模块102、输入/输出电路103、通讯接口104电性连接构成，且所述天线7与所述无线通讯模块102、微控制器101、通讯接口 104顺序电性连接，所述输入/输出电路103与所述微控制器101电性连接。所述微控制器101可以是通用微处理器，如8051系列、PIC系列、AVR系列、ARM系列；所述无线通讯模块102可以是CC1110、MRF24J40、ZB2430 ;所述通讯接口 104可以是MAX232.SP15176 ;所述输入/输出电路103可以是7011模拟量输入模块和数据输入输出模块 74LS244。由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下显著特点[0009]I、取消有线连接，采用无线传输，极大方便了施工。2、由于采用了标准的Zigbee协议，具有标准化的特点。3、具有Zigbee网络的自组织优点，可灵活地添加和删除Zigbee终端点，可灵活组网。 4、装置的稳定性极强，由于每个Zigbee终端点可能有两个或以上的路由，当其中的一个路由失效时，装置依然正常工作。5、维护简单，整个装置设备的工作状态在保安中心报警控制主机都可以看到，当其中的设备出现故障或丢失时，都可以及时得到需要维修的消息。
图I—本实用新型电气原理图。图2—本实用新型Zigbee协调器、Zigbee路由器和Zigbee终端点电气原理图。其中1 一安保中心报警管理计算机，2-Zigbee协调器，3. 1、3. 2 — Zigbee路由器，4. 1,4. 2,4. 3,4. 4,4. 5—Zigbee 终端点，5. 1,5. 2,5. 3—传感器，6. 1,6. 2—执行机构，101—微控制器，102—无线通讯模块，103—输入/输出电路，104—通讯接口，7—天线。
具体实施方式
本实用新型由安保中心报警管理计算机I、Zigbee协调器2、Zigbee路由器3. I、
3.2、Zigbee 终端点 4. 1,4. 2,4. 3,4. 4、传感器 5. 1,5. 2,5. 3、执行机构 6. 1,6. 2 等构成，用于在安防领域中构成周界报警装置。Zigbee作为无线通讯协议栈，在网络中，主要有协调器2、路由器3. 1,3. 2、终端点
4.1、4. 2,4. 3,4. 4三种设备，在硬件上，这三种设备的结构组成基本相同，其中Zigbee协调器2、Zigbee路由器3. 1,3. 2和Zigbee终端点4. 1,4. 2,4. 3,4. 4主要由微控制器101、无线通讯模块102和输入/输出电路103等构成。本实用新型中，Zigbee协调器2、Zigbee路由器3. 1,3. 2、Zigbee终端点4. 1,4. 2、
4.3,4. 4的结构如图2所示。微控制器101是设备的核心，它与其他电路如输入/输出电路103、无线通讯模块102、通讯接口 104都有电气连接，其中天线7与无线通讯模块102、微控制器101、通讯接口 104顺序电性连接，输入/输出电路103与微控制器101电性连接，无线通讯模块102 —侧与微控制器101相连，另一侧与外接天线7相联接。因设备种类的不同，通讯接口 104是可选电路，协调器2和终端点设备4. 1,4. 2,4. 3,4. 4 一般拥有通讯接口电路104，而路由器设备3. 1,3. 2 一般没有通讯接口电路104。本实用新型发送信号过程如下报警控制计算机I根据预先配置好的算法可发送一个命令让网络中的任何一个执行机构执行一个动作，其过程为报警管理计算机I发送控制命令并通过有线的方式将该命令信号传递到Zigbee协调器2，Zigbee协调器2按照Zigbee协议的算法，通过无线的方式将命令通过路由器3. 1,3. 2发送到目标Zigbee终端4. 4，4. 5，然后Zigbee终端4. 4、
4.5发送命令去控制Zigbee执行机构6. 1,6. 2，并使其执行相应的动作，如使蜂鸣器发出声响、打开照明设备照明、打开门的电磁锁等。本实用新型接收信号过程如下[0023]Zigbee协调器2负责协调整个网络的无线数据的收发，并控制4. I一4. 5每个Zigbee终端点的工作时隙，同时将接收到事件数据以有线的方式发送到安保中心的报警管理计算机1，对数据进行存储、判断、分析等进一步的处理。zigbee路由器，zigbee协调器工作原理和工作流程与基本相同，只是因其充当的角色不同，运行的Zigbee协议的函数不同。他们都是通过天线7输入输出无线信号，并先通过无线通讯模块102将该无线信号变为数据，再通过微控制器101里面运行的程序进行数据处理，最后将数据通过通讯接口 104以有线的形式将数据发送到报警控制计算机I和zigbee路由器2。在zigbee终端点4. I一4. 5设备里，输入/输出电路103连接外部传感器
5.1-5. 3，接收传感器发送的信号并进行必要的信号处理如整形、阻抗变换、反相等、然后将处理后的信号输出给其中的微控制器101，微控制器101将这些信号采集后，经过逻辑判断 信号的物理含义，组织成事件的Zigbee数据包，输出给无线通讯模块102，并通过天线7发送出去。当路由器3. 1、3. 2发送出一个Zigbee命令数据后，终端点设备4. I一4. 5的天线捕捉到信号后，通过无线通讯模块102处理后，转换成数字信号，发送给微控制器101，微控制器101按照Zigbee协议的流程处理后，分离出命令数据，据此，向输入/输出电路103发送控制信号，如高电平、低电平、PWM脉冲等，输入/输出电路103将此控制信号进行电压放大、功率放大等处理后，输出给外部的执行机构6. 1,6. 2执行，比如使声光报警器报警、录像机开时录像等。具体是可感知震动、有无人或动物、物体移动、光照、温湿度等物理量的传感器
5.1,5. 2,5. 3通过模数变换将感知到的事件数据通过有线的形式发送到Zigbee终端点4. 1、4. 2,4. 3，Zigbee终端点4. 1,4. 2,4. 3以无线的方式将数据分别发送到Zigbee路由器3. l、3.2，Zigbee路由器3. 1、3.2将事件数据通过无线的方式发送到Zigbee协调器2，Zigbee路由器3. I与Zigbee路由器3. 2之间数据通过无线的方式双向传递。本实用新型具有装置的稳定性强、可灵活地添加和删除终端点、能灵活组网、结构简单、维护简单、使用方便等诸多优点，故极具良好的应用前景和市场前景。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容或依据本实用新型的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种无线周界报警装置，包括安保中心报警管理计算机(I)、传感器(5. 1,5. 2、5.3)、天线(7)和执 行机构(6. 1、6. 2)，所述安保中心报警管理计算机(I)可以为桌面PC、月艮务器、エ业计算机，所述传感器(5. 1,5. 2,5. 3)可以为感知震动、有无人或动物影像、物体移动、光照、温湿度的传感器，所述执行机构(6. 1,6. 2)可以为声光报警器、录像机、蜂鸣器、照明设备、带电磁锁的门； 其特征在于，还包括=Zigbee协调器(2)、Zigbee路由器(3. 1,3. 2)、Zigbee终端点(4. 1,4. 2,4. 3);安保中心报警管理计算机(I)与Zigbee协调器(2)通过有线方式电性连接，二者之间可以双向交换数据；且Zigbee路由器(3. 1、3.2)之间、Zigbee路由器(3. I)和Zigbee协调器(2)之间、Zigbee路由器(3. I)和Zigbee终端点(4. 1、4. 5)之间、Zigbee路由器(3. 2)和Zigbee終端点(4. 2,4. 3,4. 4)之间采用无线方式传递信息，他们之间通过2.4G无线频段实现数据交互，Zigbee終端点(4. I)与传感器(5. I)、Zigbee終端点(4. 2)与传感器(5. 2)之间、Zigbee终端点(4. 3)与传感器(5. 3)之间以有线的方式电性连接，Zigbee终端点(4. 4)与执行机构(6. I)、Zigbee终端点(4. 5)与执行机构(6. 2)之间以有线的方式电性连接，本装置采用Zigbee无线网络协议，工作频段是2. 4GHz。
2.如权利要求I所述的ー种无线周界报警装置，其特征在于，所述Zigbee协调器(2)、Zigbee路由器(3. 1,3. 2)和Zigbee终端点(4. 1,4. 2,4. 3)结构相同，均由所述天线(7)与微控制器(101)、无线通讯模块(102)、输入/输出电路(103)、通讯接ロ(104)电性连接构成，且所述天线(7)与所述无线通讯模块(102)、微控制器(101)、通讯接ロ(104)顺序电性连接，所述输入/输出电路(103)与所述微控制器(101)电性连接。
3.如权利要求2所述的ー种无线周界报警装置，其特征在于，所述微控制器(101)可以是通用微处理器，如8051系列、PIC系列、AVR系列、ARM系列；所述无线通讯模块(102)可以是 CC1110、MRF24J40、ZB2430 ;所述通讯接 ロ(104)可以是 MAX232、SP15176 ;所述输入 /输出电路(103)可以是7011模拟量输入模块和数据输入输出模块74LS244。
专利摘要本实用新型公开了一种无线周界报警装置。它由安保中心报警管理计算机、Zigbee协调器、Zigbee路由器、Zigbee终端点、传感器和执行机构等组成，用于感知被保护区域的环境状态和物体的各种信息，并将这些信息传输到安保中心的报警管理计算机，进行必要的数据处理后，安保中心报警管理计算机可发出报警信号。安保中心报警管理计算机也可向被保护区域的环境状态和物体发送各种控制命令，以实现对被保护区域的自动化保护。本实用新型具有安装布线、调试维护简单、成本低等多种优点，具有良好的应用前景和实用价值。
文档编号G08B25/10GK202422379SQ201120435850
公开日2012年9月5日 申请日期2011年11月7日 优先权日2011年11月7日
发明者李金成 申请人:北京富盛星电子有限公司