基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统技术方案

技术编号:14588751 阅读:171 留言:0更新日期:2017-02-08 17:45
本实用新型专利技术涉及一种基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统,该系统的监测终端安装在楼宇内各个暖气片下,每层楼所有节点构成一个无线传感器网络局域网单元,该局域网单元包括若干个子节点和一个主节点。如果某子节点感应到暖气片漏水,触发暖气片上的蜂鸣器报警,并将报警数据传输给主节点,主节点再把数据发送给ZigBee协调器,由ZigBee协调器将数据发送至Zigbee‑WiFi网关模块和ZigBee‑GPRS网关模块,两网关模块将数据通过WiFi网络和GPRS网络发送至楼宇监控管理中心。中心对数据进行分析后将漏水的消息向用户手机客户端推送,同时,物业电话询问业主是否立即抢修。本实用新型专利技术用于实时监测楼宇内暖气泄漏情况,具有实时性、稳定性、安全性强的优点。

WSN based heating leakage alarm system for residential district heating

The utility model relates to a leakage alarm system for residential heating district heating based on WSN, the monitoring terminal of the system installed in the building of each radiator, each floor all nodes constitute a LAN Wireless sensor network unit, the LAN unit comprises a plurality of sub nodes and a main node. If a child node to Water Leakage induction radiator radiator, trigger the buzzer alarm, and the alarm data to the master node, the master node sends the data to the ZigBee by the ZigBee coordinator, the coordinator sends the data to the Zigbee WiFi ZigBee gateway module and GPRS gateway module, two gateway module data through the WiFi network and sent to the GPRS network building monitoring management center. After the analysis of the data center will be leaking messages to the user's mobile client push, at the same time, the property phone to ask whether the owners immediately repair. The utility model is used for real-time monitoring of the leakage of heating in buildings, and has the advantages of real-time, stability and high safety.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种住宅小区暖气泄漏告警系统,具体是一种基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统。
技术介绍
在集中供暖住宅小区中,小区楼层数较高,每层楼有多位住户,每户拥有多个暖气片供暖设备。由于供暖设备的管件长时间使用而不可避免的出现漏水的现象,居民很难进行有效的预防。而一旦发生漏水,不可避免会对用户带来损失,特别是在家中无人期间,如果发生大量的漏水,不仅给自家带来很大的麻烦和经济损失,甚至会影响楼下的邻居。因此,需要一个及时有效的暖气泄漏告警系统,在某个暖气片泄漏后的第一时间通知用户并进行人为的抢修。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决目前集中供暖住宅小区中,由于暖气片处未配备实时监控漏水的报警装置,当暖气发生意外漏水时,无法及时监控处理的问题,提供一种基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统,具有实时性、稳定性、安全性强的优点。为达到上述目的,本技术所采用的技术方案为:基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统,包括监测终端、多个无线传感器网络局域网单元、ZigBee协调器、Zigbee-WiFi网关模块、ZigBee-GPRS网关模块、监控管理中心。所述无线传感器网络局域网单元包括多个子节点和一个主节点,子节点位于该楼层住户家中的暖气片上,主节点位于该楼层公共区域中心位置处的暖气片上;子节点和主节点都具有监测暖气是否泄漏及无线传输数据的功能。监测终端分别安装在楼宇内每个暖气片下,当某节点检测到暖气片漏水时,触发暖气片上的蜂鸣器报警,并将报警数据传输给主节点,主节点再将数据发送给ZigBee协调器,ZigBee协调器汇总数据后通过无线传输的方式发送至Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块,两个网关模块对数据进行协议转换并将数据通过WiFi网络和GPRS网络发送至楼宇监控管理中心。监控中心对数据进行分析后将漏水的消息向用户手机客户端推送,同时,为防止用户未安装客户端或未看见推送的消息,物业电话询问业主是否立即抢修。所述子节点、主节点包括单片机控制器、信号处理模块、金属电极传感器、蜂鸣器、无线通信模块、天线,其中金属电极传感器与信号处理模块输入端连接,信号处理模块输出端与单片机控制器信号输入端连接,蜂鸣器与单片机控制模块I/O口相连,无线通信模块输入端与单片机控制器的通信端口连接,天线接入无线通信模块的输出端。子节点将监测到的告警信息通过无线传输的方式发送给位于楼层公共区域的主节点,主节点通过无线传输的方式将数据转发至ZigBee协调器,每个子节点和主节点都具有唯一的MAC地址。所述子节点、主节点上用于监测的传感器为金属电极传感器,放置于暖气片下的接水槽中,蜂鸣器设置在接水槽外部。每层楼上所有节点构成一个无线传感器网络局域网,在这个局域网中每个子节点与主节点之间是互联的,无论哪一个节点检测到暖气片漏水都可以经过无线网络将漏水信息传递到主节点,主节点再将信息转发至ZigBee协调器。所述ZigBee协调器将监测到的暖气漏水数据通过无线传输的方式发送到Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块;Zigbee-WiFi网关模块对该监测数据进行Zigbee与WiFi的协议转换,并将其通过WiFi网络发送到监控管理中心;ZigBee-GPRS网关模块对该监测数据进行Zigbee与GPRS的协议转换,并将其通过GPRS网络发送到监控管理中心;监控管理中心接收Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块传输的暖气泄漏监测数据并将其存储到数据库中。监控中心对数据进行分析后将漏水的消息进行用户手机客户端的消息推送,同时,为防止用户未安装客户端或未看见推送的消息,物业电话询问业主是否立即抢修。本技术基于无线传感器网络,融合了多种通信方式对楼宇暖气是否泄漏进行监测,具有如下优点:(1)每层楼所有节点采用无线传感器网络局域网的组网方式,有效降低了节点传输数据时的能耗,无线传输的方式克服了传统有线传输布线麻烦、成本高、可扩展性差的缺点;(2)传统暖气监测系统数据传输方式单一,容易受到干扰而出现故障,本技术采用2种不同的无线传输方式,增加了系统的稳定性与安全性;(3)暖气泄漏后暖气片上的蜂鸣器报警,同时手机客户端推送泄漏消息、物业打电话提醒业主,三个告警措施同时考虑家中有人与无人的情况,最大程度减小损失。附图说明图1为本技术系统原理结构框图。图2为本技术单个无线传感器网络局域网单元原理结构图。图3为本技术中子节点、主节点结构框图。具体实施方式如图1所示,基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统,包括监测终端、多个无线传感器网络局域网单元、ZigBee协调器、Zigbee-WiFi网关模块、ZigBee-GPRS网关模块、监控管理中心。监测终端分别安装在楼宇内每个暖气片下,当某节点检测到暖气片漏水时,触发暖气片上的蜂鸣器报警,该子节点将报警数据传输给主节点,主节点再将数据发送给ZigBee协调器,ZigBee协调器汇总数据后通过无线传输的方式发送至Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块,两个网关模块对数据进行协议转换并将数据通过WiFi网络和GPRS网络发送至楼宇监控管理中心。监控中心对数据进行分析后将漏水的消息向用户手机客户端推送,同时,为防止用户未安装客户端或未看见推送的消息,物业电话询问业主是否立即抢修。如图2所示,所述无线传感器网络局域网单元包括多个子节点和一个主节点,子节点位于该楼层住户家中的暖气片上,主节点位于该楼层公共区域中心位置处的暖气片上;子节点和主节点都具有监测暖气是否泄漏及无线传输数据的功能。如图3所示,子节点、主节点包括单片机控制模块、信号处理模块、金属电极传感器、蜂鸣器、无线通信模块、天线,其中金属电极传感器与信号处理模块输入端连接,信号处理模块输出端与单片机控制模块信号输入端连接,蜂鸣器与单片机控制模块I/O口相连,无线通信模块输入端与单片机控制器的通信端口连接,天线接入无线通信模块的输出端。无线通信模块采用TI公司生产的CC2530无线射频收发模块,各传感器采集的监测数据通过无线射频收发模块以无线传输方式传输给ZigBee协调器。优选的,子节点、主节点的单片机控制模块采用微处理器AT89S52,所述的节点天线采用效率高、结构紧凑、馈电方便的印制弯折倒F型天线。所述蜂鸣器在金属电极传感器监测到暖气片下的接水槽有水后,单片机控制模块调动蜂鸣器开始工作报警,直到金属电极传感器未监测到接水槽有水,即暖气停止漏水且接水槽恢复干燥后,蜂鸣器停止报警。子节点和主节点之间通过无线通信模块组成无线传感器网络局域网。当某个子节点监测到暖气泄漏后,会将泄漏情况及自身的MAC地址信息直接发送至主节点,同时蜂鸣器报警,主节点将数据以无线传输方式发送至ZigBee协调器;当主节点监测到暖气泄漏后,会将泄漏情况及自身的MAC地址信息直接以无线传输的方式发送至ZigBee协调器。需要注意的是,每个子节点和主节点都有一个与暖气片位置信息绑定的MAC地址,且MAC地址是唯一的,以保证监控管理中心收到的报警地址信息的唯一性,从而快速定位事故地点。协调器部分采用TI公司生产的CC2530无线射频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统,其特征在于:包括监测终端、多个无线传感器网络局域网单元、ZigBee协调器、Zigbee‑WiFi 网关模块、ZigBee‑GPRS 网关模块、监控管理中心,监测终端分别安装在楼宇内每个暖气片下,当某节点检测到暖气片漏水时,触发暖气片上的蜂鸣器报警,并将报警数据传输给主节点,主节点再把数据发送给ZigBee协调器,ZigBee协调器汇总数据后通过无线传输的方式发送至Zigbee‑WiFi网关模块和ZigBee‑GPRS网关模块,两个网关模块对数据进行协议转换并将数据通过WiFi网络和GPRS网络发送至楼宇监控管理中心,监控中心对数据进行分析后将漏水的消息向用户手机客户端推送,同时,为防止用户未安装客户端或未看见推送的消息,物业电话询问业主是否立即抢修。

【技术特征摘要】
1.一种基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统,其特征在于:包括监测终端、多个无线传感器网络局域网单元、ZigBee协调器、Zigbee-WiFi网关模块、ZigBee-GPRS网关模块、监控管理中心,监测终端分别安装在楼宇内每个暖气片下,当某节点检测到暖气片漏水时,触发暖气片上的蜂鸣器报警,并将报警数据传输给主节点,主节点再把数据发送给ZigBee协调器,ZigBee协调器汇总数据后通过无线传输的方式发送至Zigbee-WiFi网关模块和ZigBee-GPRS网关模块,两个网关模块对数据进行协议转换并将数据通过WiFi网络和GPRS网络发送至楼宇监控管理中心,监控中心对数据进行分析后将漏水的消息向用户手机客户端推送,同时,为防止用户未安装客户端或未看见推送的消息,物业电话询问业主是否立即抢修。2.根据权利要求1所述的基于WSN的集中供暖住宅小区暖气泄漏告警系统,其特征在于:所述无线传感...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡黄水沈玮娜王莹常玉琪
申请(专利权)人:长春工业大学
类型:新型
国别省市:吉林;22

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