一种基于物联网的安保智能系统的制作方法

本发明属于环境安全监控领域，具体涉及一种基于物联网的重要档案存储环境安全保障智能监控系统。

背景技术：

影响档案安全的因素有很多，比如温度、湿度、光度、污染物、烟火、盗窃等等，管理员需要定时或不定时到现场判断环境数据，然后再对各种设备进行操控，登记环境参数和操控记录，重要档案出入更是需要人工记载。这种方法费时费力，随机性大，管理员不能实时监控环境和重要档案，上级主管不能实时监督下级工作。

物联网是将无线传感网、移动通信网、因特网、信息处理、智能计算与控制等集成的智能网络系统，能够实时采集任何需要监控、连接、互动物体或过程的各种信息。可以实现人与物理系统大融合，使用传感器感知环境，计算机将这些环境信息以文字或图的形式展现给管理员并自动处理这些信息，计算机依据信息处理结果对设备进行控制，环境参数和设备控制命令通过网络传输。在中国专利cn201110258920.x中基于物联网技术提出一种全新的灌区油罐智能监控系统。

但是目前档案库房配置的空调机、加除湿机、消毒机、通风机、烟火防御和防窃盗等环境安全辅助设备依然是不具备智能对话的各自独立系统，需要人工来关注。现有技术中缺少一套稳定、周密的库房环境安全监控系统，可以确保档案尤其是重要档案资料长期稳定地处于可控的安全范围内。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种实现实时全方位智能监控的基于物联网的重要档案存储环境安全保障智能监控系统。

实现本发明目的的技术方案是一种基于物联网的重要档案存储环境安全保障智能监控系统，包括多个监控子系统和监督子系统；所述监控子系统包括无线环境感知器、集中控制器、无线设备控制器、监控管理计算机、视频处理器、视频采集器、机顶盒；其中所述无线环境感知器与无线设备控制器分别与集中控制器以双向通信方式连接；其中视频采集器、视频处理器、监控管理计算机、机顶盒、集中控制器顺次以双向通信方式连接；所述监督子系统包括监督计算机，所述监控管理计算机通过机顶盒接入因特网与所述监督计算机以双向通信方式远程相连；所述监督计算机通过因特网与多个监控子系统以双向通信方式远程相连。

优选的所述无线环境感知器由传感器模块、无线通信模块、单片机和电源组成；其中传 感器模块包括温湿度传感器模块、烟火传感器模块、门窗开启传感器模块和rfid识读模块；所述无线设备控制器包括无线空调控制器、无线除加湿控制器、无线风机控制器、无线消毒机控制器、无线报警控制器、无线门禁控制器；所述无线设备控制器由控制单元、无线通信模块、单片机和电源组成；所述无线设备控制器布置在物理设备附近，负责控制具体物理设备运转；所述无线环境感知器、集中控制器、无线设备控制器构成无线传感网；所述无线环境感知器、无线设备控制器都要设置编号，以便在无线传感网中能被集中控制器识别。

优选的视频采集器沿着库房的走廊和楼梯布置，视频采集器采集的模拟视频信号通过有线传输通道传送给视频处理器；视频处理器采用天敏vc401p插卡及配套开发包；集中控制器由rs-485接口单元、无线通信模块、单片机和电源组成，通过rs-485接口单元与机顶盒有线远程连接；机顶盒由rs-232、rs-485转换单元、gprs+gsm模块组成，机顶盒通过rs-232接口与监控管理计算机有线连接；监控管理计算机通过gprs接入因特网并注册到指定的监督计算机，报警信息通过gsm发送给指定的手机用户；所述监督计算机通过路由器接入因特网，路由器对外有固定的ip地址。

优选的无线通信模块采用支持zigbee协议的cc2430；单片机采用at89s52，经io口连接ads1286转换器接收传感器送来的信号；温湿度传感器模块吸顶安装，其温度精度是0.3℃，湿度精度是2％rh；烟火传感器模块按消防要求在库房内布置；门窗开启传感器模块的传感器采用安装于门窗开关位置两侧的磁控开关，磁控开关分为安装在活动门窗上的可移动部件和安装在对应门窗上的输出部件，两者安装距离不超过10mm，输出部件上有两条线，正常状态为常闭输出，当门窗开启超过10mm，输出转换成为常开，将输出信号经上拉电阻接入单片机；rfid识读模块布置在库房门口。

本发明具有积极的效果：(1)基于物联网技术能实现对档案馆库房的温湿度、烟火、门窗开启等情况的可视化监测，具备基本的紧急情况自动控制和远程控制的全方位智能监控的功能，可以确保档案尤其是重要档案资料长期稳定地处于可控的安全范围内。

(2)所述监控管理计算机实时接收环境参数，感知环境变化，并依据包括低碳节能设备控制算法在内的算法对环境参数进行处理，根据处理结果决定是否自动控制设备运转或报警；定期记录环境数据、设备状态、报警信息及时展现给远程监管者；通过机顶盒向预先设定的手机发送环境数据和包括温湿度超限报警、水满报警、缺水报警、门窗开启报警和烟火报警在内的报警信息，向所述监督计算机注册报到。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明 作进一步详细的说明，其中

图1为一个监控子系统的结构示意图；

图2为监控子系统与监督子系统的结构示意图；

图3为监督子系统与监控子系统的总体结构示意图。

具体实施方式

见图1、图2和图3中本发明的子系统和总系统所示，本发明提供一种基于物联网的重要档案存储环境安全保障智能监控系统，包括多个监控子系统和监督子系统；所述监控子系统包括无线环境感知器、集中控制器、无线设备控制器、监控管理计算机、视频处理器、视频采集器、机顶盒；其中所述无线环境感知器与无线设备控制器分别与集中控制器以双向通信方式连接；其中视频采集器、视频处理器、监控管理计算机、机顶盒、集中控制器顺次以双向通信方式连接；所述监督子系统包括监督计算机，所述监控管理计算机通过机顶盒接入因特网与所述监督计算机以双向通信方式远程相连；所述监督计算机通过因特网与多个监控子系统以双向通信方式远程相连。

进一步的所述无线环境感知器由传感器模块、无线通信模块、单片机和电源组成；其中传感器模块包括温湿度传感器模块、烟火传感器模块、门窗开启传感器模块和rfid识读模块；所述无线设备控制器包括无线空调控制器、无线除加湿控制器、无线风机控制器、无线消毒机控制器、无线报警控制器、无线门禁控制器；所述无线设备控制器由控制单元、无线通信模块、单片机和电源组成；所述无线设备控制器布置在物理设备附近，负责控制具体物理设备运转；所述无线环境感知器、集中控制器、无线设备控制器构成无线传感网；所述无线环境感知器、无线设备控制器都要设置编号，以便在无线传感网中能被集中控制器识别。

进一步的集中控制器由rs-485接口单元、无线通信模块、单片机和电源组成，通过rs-485接口单元与机顶盒有线远程连接；机顶盒由rs-232、rs-485转换单元、gprs+gsm模块组成，机顶盒通过rs-232接口与监控管理计算机有线连接；机顶盒的rs-232的相关技术参数：最大数据包256字节；数据接口：rs-232；串口信号：txd、rxd、gnd；串口速率：38400bps；数据位：7、8；校验位：1。

进一步的无线通信模块采用支持zigbee协议的cc2430；技术参数为：传输距离100米；网络拓扑：星型；频率：2.4g；无线信道：11-26；灵敏度：-100dbm；发射功率：19dbm。单片机采用at89s52，是一种低功耗、高性能的cmos8位微控制器，具有8k在系统可编程flash存储器，晶体振荡器采用11.0952mhz；at89s52单片机经io口连接ads1286转换器接收传感器送来的信号。

沿库房的走廊、楼梯布置视频采集器，视频采集器采集的模拟视频信号通过有线传输通道传送给视频处理器，视频处理器对模拟视频信号进行高效压缩并存储在硬盘上。视频处理器采用天敏vc401p插卡及配套开发包。

温湿度传感器模块用于采集环境温湿度，由于气流及柜架分布的影响，温湿度值会有较大的区别，根据房面积和柜架摆放决定温湿度传感器的数量，吸顶安装；其中温度精度0.3℃，湿度精度2％rh。

门窗开启传感器模块，传感器采用磁控开关，安装于门窗开关位置的两侧；门磁开关分为可移动部件和输出部件：可移动部件安装在活动的门窗上；输出部件安装在相应的门窗上，两者安装距离不超过10mm，输出部件上有两条线，正常状态为常闭输出，门窗开启超过10mm，输出转换成为常开，将输出信号经上拉电阻接入单片机。

烟火传感器模块在库房内设置，按消防要求布置安装，用于感知烟或明火发生。

rfid识读模块布置在库房门口，当粘贴有电子标签的档案经过门口时被电子标签识读器识别；电子标签主要技术参数：支持标准epcgen2；工作标准915mhz；最大读写距离在30-50cm左右；数据保存时间(+55℃)：＞10年；防冲突功能，每次可同时读50个标签。

监控管理计算机通过gprs接入因特网并注册到指定的监督计算机，报警信息通过gsm发送给指定的手机用户；所述监督计算机通过路由器接入因特网，路由器对外有固定的ip地址。监督计算机对在线的监控管理计算机实时查询各种环境信息，但没有设备控制职能。

所述集中控制器负责管理所述无线环境感知器和所述无线设备控制器；所述无线环境感知器负责采集环境参数；还有rfid识读，负责识别档案；所述集中控制器根据预先设定的采样频率对所述无线环境感知器进行轮巡，采集环境参数，并将这些数据送给与其相连的所述监控管理计算机。

所述监控管理计算机实时接收环境参数，并依据包括低碳节能设备控制算法在内的算法对环境参数进行处理，根据处理结果决定是否控制设备或报警；定期记录环境数据、设备状态、报警信息；通过机顶盒向预先设定的手机发送环境数据和报警信息，报警类别有温湿度超限报警、水满报警、缺水报警、门窗开启报警和烟火报警，向所述监督计算机注册报到。

所述监控管理计算机向与其相连的所述集中控制器发送命令，所述集中控制器将命令再发给对应的所述无线设备控制器，所述无线设备控制器控制设备运转。所述监督计算机通过路由器等设备接入因特网，对在线的所述监控管理计算机实时查询各种环境信息，但没有设备控制职能。

其中环境数据、设备状态、视频图像、报警信息等所有信息都实时汇集并记录在监控管 理计算机上，及时展现给远程监管者。在监控管理计算机上，预设控制设备运转的阀值、报警电话，温度阀值14-28℃，湿度阀值45-60％rh，消毒时间是每周的星期三下午8点-上午11点；对数据进行查询统计分析；手动操控设备，手工禁止或开启报警；设置监督计算机的ip地址。

1小时内的温湿度平均值超限则产生温湿度超限报警；除湿机储水满则产生水满报警；加湿机缺水则产生缺水报警；门窗开启则产生门窗开启报警；有烟火则产生烟火报警；正常使用门襟设备，不会产生门窗开启报警。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。