一种野外监测装置的制作方法

本实用新型公开一种野外监测装置，涉及自动监测领域。具体地说公开了一种基于无线通信技术和红外探测技术的野外监测装置。

背景技术：

有许多野外作业场景或野外需要安保的设施，只靠人力实施临时监视，不仅消耗成本大，而且监测效果不好。

本实用新型公开了一种野外监测装置，包括：中央节点盒、终端节点两部分。中央节点盒包含六个主要部分：zigbee中心节点、单片机芯片、GSM模块、锂电池供电模组、音响模块和信息交互模组。终端节点主要包含三个主要部分：zigbee终端节点、微型红外探测模组和纽扣电池供电模组。终端节点可以以各种方式方便的放置在需要检测的位置，用户通过中央节点上的信息交互模组设置手机号码及是否发出警报音乐，完成终端节点布置和中央节点设置后，监测系统开始工作，当终端节点探测到红外物体后，通过zigbee终端节点无线传输信号给中央节点盒，单片机芯片根据用户设置和zigbee中心节点接收的信号，控制音响模块工作，控制GSM模块向设置的手机号码拨打电话告警，若用户无人接听则继续拨打电话，直到用户主动拒接电话，停止拨打电话并停止本地音响模块工作，结束本次报警，并自动进入下一次监测过程。该野外监测系统的优点是：采用多种成熟可靠技术，如zigbee无线通信技术、GSM无线通信技术、红外探测技术等，实现了工作逻辑清晰、高度可靠和自动化、成本低廉和实施方便的目的。

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。目前，ZigBee技术发展迅速，可以做到低功耗和微型化，可以实现很多自动化的智能产品。

GSM通信技术是2G通信标准，是覆盖范围极广的无线通信网络，可以可靠地实现远程通信需要。单片机芯片时非常成熟的低功耗、性能适当的单核处理器芯片，应用范围广，可以实现一定的自动化控制。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的问题，提供一种野外监测装置，具有通用性强、实施简便等特点，具有广阔的应用前景。

本实用新型提出的具体方案是：

一种野外监测装置包括中央节点盒、终端节点，中央节点盒包含zigbee中心节点、单片机芯片、GSM模块、锂电池供电模组、音响模块和信息交互模组；

终端节点包含zigbee终端节点、红外探测模组和纽扣电池供电模组；

单片机芯片集成固定在中央节点盒电路板上，

GSM模块集成固定在中央节点盒电路板上，

锂电池供电模组的锂电池充放电控制电路集成固定在中央节点盒电路板上，

音响模块的电路集成固定在中央节点盒电路板上，

信息交互模组包括输入键盘和显示屏，输入键盘的输入电路和显示屏的显示电路集成固定在中央节点盒电路板上，

zigbee中心节点集成固定在中央节点盒电路板上；

zigbee终端节点集成固定在终端节点电路板上，

红外探测模组集成固定在终端节点电路板上，

纽扣电池供电模组的供电电路集成固定在终端节点电路板上，

红外探测模组将探测的信号数据发送给zigbee终端节点，zigbee终端节点与zigbee中心节点通信，

单片机芯片与中央节点盒的其他组成部分进行电联接，读取zigbee中心节点数据，控制音响模块、GSM模块工作，信息交互模组用于人工与中央节点盒进行交互。

所述的装置中单片机芯片采用ARMM3核心。

所述的装置中GSM模块包括AT指令控制模块。

所述的装置中zigbee中心节点和zigbee终端节点通过透传模块完成数据传输。

所述的装置中音响模块包括低功耗高音喇叭和警报音乐发生电路，当警报音乐发生电路接通电源后发出警报音，警报音乐发生电路集成固定在中央节点盒电路板上。

所述的装置中信息交互模组的输入键盘包括数字键盘、确定键及取消键，信息交互模组的显示屏为LCD显示屏。

所述的装置中红外探测模组采用微型非制冷红外焦平面探测器，集成固定在终端节点电路板上。

所述的装置中锂电池供电模组包括可更换电池式电池舱，锂电池放置在可更换电池式电池舱中。

所述的装置中纽扣电池供电模组包含纽扣电池固定舱，纽扣电池固定在纽扣电池固定舱中。

本实用新型的有益之处是：

本实用新型公开了一种野外监测装置，包括中央节点盒、终端节点，中央节点盒包含、单片机芯片、GSM模块、锂电池供电模组、音响模块和信息交互模组；zigbee终端节点、红外探测模组和纽扣电池供电模组

终端节点的红外探测模组可以对红外物体进行探测，zigbee终端节点将探测信息传递给zigbee中心节点，单片机芯片读取zigbee中心节点信息，控制音响模块和GSM模块工作，信息交互模组用于人工交互，利用本实用新型全面实施全自动高可靠监控和报警，通过使用zigbee和GSM无线通信网络技术实现适用范围广，控制全面的目的，并且本装置还可低功耗控制，实现设备微型化和便携化，通过对多种成熟技术的有机结合和创新应用实现系统的高可靠性和高易用性。

附图说明

图1是本实用新型应用拓扑示意图；

图2是中央节点盒的电路板示意图；

图3是本实用新型的中央节点盒外部的示意图。

附图标记：1中央节点盒,2终端节点，3zigbee中心节点，4中央节点盒的电路板，5锂电池供电模组，6高音喇叭，7单片机芯片，8GSM模块，9数字键盘，10确认键，11取消键，12中央节点盒的外壳，13显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

一种野外监测装置包括中央节点盒1、终端节点2，中央节点盒1包含zigbee中心节点3、单片机芯片7、GSM模块8、锂电池供电模组5、音响模块和信息交互模组；

终端节点2包含zigbee终端节点、红外探测模组和纽扣电池供电模组；

单片机芯片7采用ARMM3核心，比如意法半导体的STM32F-2芯片，运行一个主程序和一个子程序，主程序工作流程为循环读取zigbee中心节点3接收的数据，当接收到的数据为特定格式时程序跳转至报警子程序，控制音响模块工作、控制GSM模块8工作，当接到GSM模块8反馈的拒接信号时跳转出报警子程序，继续主程序循环，程序和各zigbee终端节点和zigbee中心节点3的网络地址和数据校验码预存于单片机存储中，单片机芯片7集成固定在中央节点盒电路板4上，

GSM模块8可以基于GPRS的2.5G通信模块实现，比如西蒙公司的SIM800实现，由单片机芯片7通过RS232接口连接，通过AT指令控制模块完成拨打电话操作，集成固定在中央节点盒电路板4上，

zigbee中心节点3和zigbee终端节点，可采用JN5168方案的ZigBee模块ZM5168实现，通过透传模块，各终端节点和zigbee中心节点3之间可以自动组网，完成数据传输通路，单片机芯片7可以接收和解析个终端节点传回的数据并根据数据完成相应动作，zigbee中心节点3集成固定在中央节点盒电路板4上，zigbee终端节点集成固定在终端节点电路板上，

锂电池供电模组5，采用索尼锂电池，锂电池放置在可更换电池式电池舱中，支持15w快充，锂电池充放电控制电路集成固定在中央节点盒电路板4上，

音响模块由低功耗高音喇叭6和警报音乐发生电路组成，当警报音乐发生电路接通电源后发出警报音，警报音乐发生电路集成固定在中央节点盒电路板4上，

信息交互模组包括输入键盘和显示屏，输入键盘包括数字键盘9、确定键10及取消键11，信息交互模组的显示屏为LCD显示屏13，数字键盘9、确定键10及取消键11及LCD显示屏13都安装在中央节点盒的外壳12的正面，输入键盘的输入电路和显示屏的显示电路集成固定在中央节点盒电路板4上，

纽扣电池供电模组包含纽扣电池固定舱，纽扣电池固定在纽扣电池固定舱中，供电电路集成固定在终端节点电路板上，

红外探测模组集成固定在终端节点电路板上，红外探测模组为非制冷红外焦平面探测器，基于微测辐射热计IRFPA技术，体积小，功耗低，探测范围相对大型红外探测器较小，可采用XM80core红外测温模组，模组集成固定在终端节点电路板上，当探测到红外目标后将信号发送给zigbee终端节点，

单片机芯片7中央节点盒1的其他组成部分进行电联接，读取zigbee中心节点3的数据，控制音响模块、GSM模块8工作，信息交互模组用于人工与中央节点盒1进行交互。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。