关设备,网关设备对检测结果进行处理后发送短信至业主。业主接到短信后可发短信至网关设备,控制网关的报警短信发送和摄像头图像的采集。业主需要传输现场情况图片时,网关设备将抓拍图片发送彩信至业主。业主可发送短信至网关设备查询检测设备的工作情况和检测信息。系统的数据流程如下图所示。
1:检测设备检测紧急情况的发生; 2:检测设备将检测结果发送至传输设备; 3:传输设备将检测结果发送至网关设备; 4:网关设备对检测结果进行处理;
5、6:网关设备、短信中心将检测结果发送至业主; 7、8:业主发送短信通过短信中心至网关设备;
9:网关设备对短息内容进行处理,根据业主需要对检测设备和摄像头进行操作;
10、11:业主需要现场图片,网关设备将抓拍图片通过短信中心发送至业主;
12:业主需要对检测设备进行控制,控制指令通过传输设备发送至检测设备;
13:业主短信操作,如继续获知家居信息,重复7~12流程; 14:根据业主指令,检测设备停止报警或继续检测报警,如继续,重复1~13流程。
五 系统总体设计指标
1. 实现检测信息种类:非法侵入、浸水、火灾、燃气泄露、光强、温湿度、图像采集; 2. 系统工作温度范围:-10~60℃;
3. 安全防范检测节点检测事件成功率100%;误报率<1%; 4. 无线频段:433MHz频段;
5. 发射功率:可编程控制的输出功率,最大功率可达+10dBm; 6. 无线网络传输速率:1.2~100Kbps可调。
六 检测设备设计方案
6.1 设计指标
1. 检测信息种类:非法侵入、浸水、火灾、燃气泄露、光强、温湿度;
2. 工作温度范围:-10~60℃;
3. 供电方式:浸水和燃气节点交流220V,红外、火灾、光强、温湿度节点直流9V,容量800mAH; 4. 无线频段:433MHz频段
5. 发射功率:可编程控制的输出功率,最大功率可达+10dBm; 6. 无线网络传输速率:1.2~100Kbps可调;
7. 天线:陶瓷全向天线,0.5dBi增益,驻波比2; 8. 结构美观,体积小,易于布设。
6.2 硬件设计
硬件平台的控制核心为TI公司16位超低功耗微控制器MSP430F149,具有64KByte片上Flash存储器和2KByte片上RAM;
采用先进的3级流水线RISC架构,实现单时钟指令执行周期;处理器包括2个串行同步异步可配置接口控制器、时钟模块、看门狗、A/D等片上外设;采用3.3V低电压系统,可工作于5种低功耗模式,保证整个系统高效率低功耗运转。
射频模块采用TI公司低功耗单芯片射频芯片CC1100,具有-110dBm高接收灵敏度和最高+10dBm发射功率,使用ISM频段,频点为433MHz, 254个频率间隔200KHz的可选信道数,可程控8个发射功率和最高500kbps的射频数据传输速率。
根据需要,射频模块可设计功放环节,提高发送功率。 选用MAX604作为电压转换芯片,其主要技术指标为:输入电压:2.7~11.5V、输出电压:3.3V、最大输出电流:500mA。检测设备为电池供电时,不需要其他转换电路。当设备供电为交流220V时,电源模块采用JMA-2.5W作为交直流变换电路。
根据检测目的不同选择不同的传感器完成检测节点的信息采集功能。传感器的输出分数字和模拟两类,模拟信号需经过模拟处理单元进行滤波、放大、隔直、比较等处理后送控制核心。 依据项目需求,确定的传感器型号为: 1. 温湿度传感器SHT11 2. 光强传感器TSL2560 3. 烟雾传感器NIS-09C 4. 可燃气体传感器TP-1.1A 5. 红外传感器RE200B 6. 浸水传感器YW515 硬件平台的结构框图如下所示。
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