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本系统通过各种传感器实现了对实验室环境信息和安全信息的采集与处理,能及时发现警情以便于快速排除,对实验室进行维护。本系统由于利用ZigBee无线通信模块,实现了各实验室子系统与监控中心子系统的无线组网,不仅避免了有线组网重新布线的麻烦,而且易于实现系统的模块化,安装维护方便。本系统实现了高校实验室集成化、智能化、网络化监控,节约人力资源,提高了高校实验室安全运转的可靠性,使实验室平稳发挥自身职能。
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基于基于GSM和和ZigBee的实验室安防系统的设计的实验室安防系统的设计
本系统通过各种传感器实现了对实验室环境信息和安全信息的采集与处理,能及时发现警情以便于快速排除,
对实验室进行维护。本系统由于利用ZigBee无线通信模块,实现了各实验室子系统与监控中心子系统的无线组
网,不仅避免了有线组网重新布线的麻烦,而且易于实现系统的模块化,安装维护方便。本系统实现了高校实
验室集成化、智能化、网络化监控,节约人力资源,提高了高校实验室安全运转的可靠性,使实验室平稳发挥
自身职能。
文中介绍了一种基于实验室安防系统。该系统通过各种传感器采集实验室的环境信息,并通过室内的LCD显示出来。如有
危害实验室安全的告警信息,可通过ZigBee无线传感网络传送至监控中心,提示监控中心值班员处理或通过GSM通信模块以
短消息的形式通知实验室管理员处理,实现对高校实验室安全的实时监控和管理,也可实现实验室监控的无人值守。
1 系统总体设计
系统由监控中心子系统和实验室子系统组成。系统总体结构如图1所示。
安防系统的设计" src="http://files.chinaaet.com/images/20110817/fce8d4bd-ba1d-
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监控中心子系统中,主控制器
监控中心子系统由ZigBee模块、键盘、LCD显示、GSM模块和声光报警电路组成。监控中心子系统可根据不同情况设为
值班工作模式和无人值守工作模式两种工作模式,可以通过键盘电路和LCD选择设定。在值班工作模式下,ZigBee模块接收
到来自实验室子系统发送来的警情信息后,启动声光报警电路提示值班员查询警情信息并前去处理和维护;而在无人值守工作
模式下,ZigBee模块接收到来自实验室子系统发送来警情信息后,如在白天,系统通过GSM模块发送警情短消息给实验室管
理员,通知其前去维护;如在晚上,系统则发送短消息给安保处夜间值班室,通知前去巡查。无论监控中心子系统工作在哪种
工作模式下,接收到的警情信息会按照报警时间、实验室房间号和警情种类保存起来,以供日后查询,存储警情的存储器存满
后,可以进行覆盖存储,也可以由值班人员通过键盘和LCD手动清空存储器。
2 系统硬件设计
2.1 实验室子系统硬件设计
实验室子系统采用菲利普公司的ARM微处理器LPC2138作为主控芯片。LPC2138微控制器是基于一个支持实时仿真和嵌
入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU,多个串行接口,包括2个16C550工业标准UART、2个高速I2C总线(400 kbit/s)、SPI
和具有缓冲作用和数据长度可变功能的SSP。多个32位定时器、2个10位8路的ADC、1个10位DAC、PWM通道、47个GPIO
以及多达9个边沿或电平触发的外部中断使它们特别适用于控制系统。
环境信息和安全信息的采集主要通过各种传感器。其中,温度传感器和湿度传感器采用集成器件,直接读取相应数值即
可。
红外传感器用于探测实验室内部人员异常入侵,文中采用热释电红外传感器P2288,其输出信号处理电路如图(2)所示。
BIS0001为红外信号处理芯片,如在监控区域有人员活动,P2288就会输出电信号,经BIS0001处理后产生相应电平变
化,LPC2138通过检测D0端的电平变化就可以判断是否有人员异常入侵,这是防止实验室设备被盗的有效检测手段。
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