基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统技术方案

一种基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统，该系统包括终端节点、路由器节点、协调器节点和远程管理平台；所述终端节点、路由器节点和协调器节点均包括有ZigBee模块。所述终端节点用于采集、处理和无线传输仓库环境的数据；所述路由器节点将采集到的数据通过ZigBee无线传感器网络传输到协调节点，再利用4G技术将数据传输到远程管理平台。本实用新型专利技术的系统可以采集到火源、烟雾浓度、温度、湿度和有无人等信息，同时有报警功能，还可以通过手机或者电脑进行远程现场设备调节，实现一种实时性强的仓库安全监控与预测。

【技术实现步骤摘要】
基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统
本技术涉及一种仓库远程监控系统，具体涉及一种基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统。
技术介绍
传统仓库管理需要人实时地查看仓库里的安全情况，成本高且效率低，在遇到突发事件相关人员并不能快速作出反应并将损失降低到最低；另外，采用布线组网方式组成的监测系统，存在布线复杂和维护成本高等问题，而且监控点固定，不能移动。传统的仓库监控系统只支持现场设备环境参数调节，不支持远程操作，不能实现在任何地点任何时间远程监控，不能及时处理可能存在的火灾隐患或者不适合货物存储的温湿度等；传统仓库物品的温湿度监控系统通常存在记录点少且不准确、及时性差、难共享和发生异常情况难以调节等问题。另外，传统仓库监测采用GPRS传输数据速度慢且数据内容有限。基于上面所述，传统的仓库监控已不再适应市场要求。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。相对计算机、互联网，物联网是又一次革命性的发展，其发展迅猛，并被广泛应用到工业监控、智能交通和医疗卫生等领域。随着传感器技术和嵌入式技术的快速发展，物联网技术日趋成熟。4G是集3G与WLAN于一体，4G网络可达100兆宽带，可为数据、视频传输和云计算提供通信效率保障。4G是如今通信速率最快的通信技术，覆盖范围世界第一，能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。很明显，4G有着不可比拟的优越性。
技术实现思路
本技术是基于物联网的无线传感器网络和4G通信技术构成，对传统的仓库监控技术进行了创新，适应时代发展的潮流，趋于智能化并且能远程控制。本技术的目的在于提供一种基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统，利用4G技术和物联网技术，实现系统数据无线传输，以实现对仓库的远程监控，使传统的仓库监控向智能化发展。本系统能实时监控仓库内所需的环境参数，对可能出现的不安全因素进行实时和远程报警，以便及时进行远程设备操作或现场处理，将仓库损失降到最低，以解决现有技术存在的上述问题。解决上述问题的技术方案是：一种基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统，该系统包括终端节点、路由器节点、协调器节点和远程管理平台；所述终端节点包括ZigBee模块Ⅰ、传感器模块、电源模块Ⅰ和OLED显示屏，用于采集、处理和无线传输仓库环境的数据；所述ZigBee模块Ⅰ用于接收传感器模块采集到的仓库环境的数据；所述传感器模块包括火焰传感器、烟雾传感器、温湿度传感器和人体红外传感器，用于采集仓库环境监控所需的数据；所述电源模块Ⅰ用于给ZigBee模块Ⅰ、传感器模块及OLED显示屏供电；所述OLED显示屏与ZigBee模块Ⅰ连接，用于显示当前的火源、可燃气体浓度、温湿度和有无人的仓库环境参数信息；所述路由器节点采用ZigBee模块，设置在终端节点与协调器节点之间，用于接收终端节点的数据并转发给协调器节点；所述协调器节点包括ZigBee模块Ⅱ、STM32F103ZET6微处理器、4G模块、TFT触摸屏、SD卡、报警模块和设备控制模块；所述ZigBee模块Ⅱ与STM32F103ZET6微处理器连接，通过路由器节点接收传感器模块检测到的数据进行汇总，并将接收到的数据传送给STM32F103ZET6微处理器；所述STM32F103ZET6微处理器还分别与TFT触摸屏、4G模块、SD卡、报警模块和设备控制模块连接，用于接收ZigBee模块Ⅱ的数据并进行相应的分析和处理，也用于发出指令给报警模块和设备控制模块，以及将处理完的数据通过4G模块上传到远程管理平台；所述4G模块与STM32F103ZET6微处理器通过串口连接，用于将STM32F103ZET6微处理器发来的数据通过无线通信传输到远程管理平台；所述SD卡用于存储STM32F103ZET6微处理器中的数据；所述TFT触摸屏为人机交互的媒介，用于显示仓库环境的实时数据和历史数据，用户通过触摸屏进行相应功能操作；所述报警模块用于接收STM32F103ZET6微处理器发出的指令，当环境参数异常时，启动现场报警器及给远程智能手机或是电脑发送报警信号；所述设备控制模块用于接收STM32F103ZET6微处理器发出的指令，当环境参数异常时，启动相应仓库现场设备来调节仓库环境的温湿度和通风；所述远程管理平台为物联网开发平台，用于接收、存储协调器节点发送的数据，再将接收到的数据发送至智能手机或电脑；所述智能手机或电脑通过进入相应的网页，实现对仓库监控系统的远程控制。其进一步技术方案是：所述火焰传感器采用型号为FlameSensor火焰传感器；所述烟雾传感器采用型号为MQ-2烟雾传感器；所述温湿度传感器采用型号为DHT11温湿度传感器；所述人体红外传感器采用HC-SR501人体感应模块；所述4G模块采用USR-LTE-7S4型芯片作为远程通信模块。其进一步技术方案是：所述电源模块Ⅰ采用可充电电池。其进一步技术方案是：所述设备控制模块主要由通风换气设备、空调设备和空气加湿器的控制模块组成。由于采用上述技术方案，本技术之基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统有以下特点和有益效果：本技术是基于现有技术条件下提出的设计，可以很好的解决现有仓库监控的短板。利用4G技术和物联网技术，实现系统数据无线传输，以实现对仓库的远程监控，使传统的仓库监控向智能化发展。本系统能实时监控仓库内所需的环境参数，对可能出现的不安全因素进行实时和远程报警，以便及时进行远程设备操作或现场处理，将仓库损失降到最低。所有监测数据通过4G网络还可上传远程管理平台（如：云端服务器），供有关工作人员实时分析和监测。在仓库环境异常及非法入侵的情况下，系统进行相应形式的报警，提醒管理人员进行远程处理或现场操作，避免了仓库在防火、防潮、防腐和防盗等存在的隐患，具有一定的应用价值。本系统具有体积小、安装维护简单、节点灵活和功耗低等优点，有良好的实用性。本系统运行稳定，数据可靠，实时性高。一定程度上解决了传统仓库监测布线困难、后期维护成本高和功耗高等问题，该系统满足低功耗、低成本的要求。ZigBee技术具有协议简单，实现相对容易，满足低功耗和低成本的要求，而且适合终端设备大量组网，在物联网产业具有广泛的应用价值。下面，结合附图和实施例对本技术之基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统的技术特征作进一步的说明。附图说明图1是本技术之基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统设计原理图；图2是本技术的终端节点的硬件结构框图；图3是本技术的协调器节点的硬件结构框图；图4是本技术的终端节点的电路示意图。具体实施方式如图1所示，一种基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统，该系统包括终端节点、路器由节点、协调器节点和远程管理平台。所述终端节点是本监控系统的基本组成单元，可以有多个。所述终端节点包括ZigBee模块Ⅰ、传感器模块、电源模块Ⅰ和OLED显示屏，具有采集、处理和无线传输仓库环境的数据等功能，参见图2。所述ZigBee模块Ⅰ用于接收传感器模块采集到的仓库环境的数据。本系统的ZigBee模块Ⅰ选用CC2530单片机，CC2530核心板内置了业界标准的增强型8051CPU，同时支持IEEE802.15.4协议的RF无线射频单片机，其工作频率为2.4GHz。由于CC25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统，其特征在于：该系统包括终端节点、路由器节点、协调器节点和远程管理平台；所述终端节点包括ZigBee模块Ⅰ、传感器模块、电源模块Ⅰ和OLED显示屏，用于采集、处理和无线传输仓库环境的数据；所述ZigBee模块Ⅰ用于接收传感器模块采集到的仓库环境的数据；所述传感器模块包括火焰传感器、烟雾传感器、温湿度传感器和人体红外传感器，用于采集仓库环境监控所需的数据；所述电源模块Ⅰ用于给ZigBee模块Ⅰ、传感器模块及OLED显示屏供电；所述OLED显示屏与ZigBee模块Ⅰ连接，用于显示当前的火源、可燃气体浓度、温湿度和有无人的仓库环境参数信息；所述路由器节点采用ZigBee模块，设置在终端节点与协调器节点之间，用于接收终端节点的数据并转发给协调器节点；所述协调器节点包括ZigBee模块Ⅱ、STM32F103ZET6微处理器、4G模块、TFT触摸屏、SD卡、报警模块和设备控制模块；所述ZigBee模块Ⅱ与STM32F103ZET6微处理器连接，通过路由器节点接收传感器模块检测到的数据进行汇总，并将接收到的数据传送给STM32F103ZET6微处理器；所述STM32F103ZET6微处理器还分别与TFT触摸屏、4G模块、SD卡、报警模块和设备控制模块连接，用于接收ZigBee模块Ⅱ的数据并进行相应的分析和处理，也用于发出指令给报警模块和设备控制模块，以及将处理完的数据通过4G模块上传到远程管理平台；所述4G模块与STM32F103ZET6微处理器通过串口连接，用于将STM32F103ZET6微处理器发来的数据通过无线通信传输到远程管理平台；所述SD卡用于存储STM32F103ZET6微处理器中的数据；所述TFT触摸屏为人机交互的媒介，用于显示仓库环境的实时数据和历史数据，用户通过触摸屏进行相应功能操作；所述报警模块用于接收STM32F103ZET6微处理器发出的指令，当环境参数异常时，启动现场报警器及给远程智能手机或是电脑发送报警信号；所述设备控制模块用于接收STM32F103ZET6微处理器发出的指令，当环境参数异常时，启动相应仓库现场设备来调节仓库环境的温湿度和通风；所述远程管理平台为物联网开发平台，用于接收、存储协调器节点发送的数据，再将接收到的数据发送至智能手机或电脑；所述智能手机或电脑通过进入相应的网页，实现对仓库监控系统的远程控制。...

【技术特征摘要】
1.一种基于4G与物联网技术的仓库远程监控系统，其特征在于：该系统包括终端节点、路由器节点、协调器节点和远程管理平台；所述终端节点包括ZigBee模块Ⅰ、传感器模块、电源模块Ⅰ和OLED显示屏，用于采集、处理和无线传输仓库环境的数据；所述ZigBee模块Ⅰ用于接收传感器模块采集到的仓库环境的数据；所述传感器模块包括火焰传感器、烟雾传感器、温湿度传感器和人体红外传感器，用于采集仓库环境监控所需的数据；所述电源模块Ⅰ用于给ZigBee模块Ⅰ、传感器模块及OLED显示屏供电；所述OLED显示屏与ZigBee模块Ⅰ连接，用于显示当前的火源、可燃气体浓度、温湿度和有无人的仓库环境参数信息；所述路由器节点采用ZigBee模块，设置在终端节点与协调器节点之间，用于接收终端节点的数据并转发给协调器节点；所述协调器节点包括ZigBee模块Ⅱ、STM32F103ZET6微处理器、4G模块、TFT触摸屏、SD卡、报警模块和设备控制模块；所述ZigBee模块Ⅱ与STM32F103ZET6微处理器连接，通过路由器节点接收传感器模块检测到的数据进行汇总，并将接收到的数据传送给STM32F103ZET6微处理器；所述STM32F103ZET6微处理器还分别与TFT触摸屏、4G模块、SD卡、报警模块和设备控制模块连接，用于接收ZigBee模块Ⅱ的数据并进行相应的分析和处理，也用于发出指令给报警模块和设备控制模块，以及将处理完的数据通过4G模块上传到远程管理平台；所述4G模块与STM32F103ZET6微处理器通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆南，黄宗宇，梁福威，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：新型
国别省市：广西,45