一种基于信号调理的仓库监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于信号调理的仓库监测系统，包括用于监测仓库环境的无线传感器网络、云端数据服务器、人脸识别模块、非法开启监测模块、无线传输模块、自动开启模块、红外探测模块、自动关闭模块、短信报警模块、现场声光报警模块和实时监控平台；所述无线传感器网络包括网关节点、部署在仓库各处的若干个传感节点，传感节点包括温度检测模块、光强检测模块、烟雾传感器和信号调理电路；信号调理电路包括直流电源、第一电阻至第十电阻、第一电容至第五电容、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、网络信号输入端和网络信号输出端。本发明专利技术基于信号调理且可准确检测仓库内的环境，并能及时发出警报。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仓库监测
，特别是一种基于信号调理的仓库监测系统。
技术介绍
随着经济的飞速发展，仓储规模越来越大，物资种类也越来越多。传统的以人为主导的仓库监控系统变得十分笨重，不仅耗财耗力，还容易出现监控盲区。正因为如此，种类繁多的仓库监控设备也应运而生。近年来，由于物联网技术日渐受到开发者的青睐，基于物联网技术的嵌入式系统也因此为仓库监控系统注入了新鲜的“血液”。无线传感器网络是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。无线传感器网络中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络，能广泛地应用于工业、农业、医疗和日常生活中。在工业方面，随着经济的发展，物资的生产越来越多，各个生产企业对仓库的要求越来越多。仓库作为一个安全性要求较高，人员值守需求众多的行业，具有监控点数量众多、地点分散，现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍。其中化学品仓库对于安全性和自动化的要求相当高。据中国仓储协会不完全调查统计，2014年全国危化品仓库面积达到7731万平方米，同比增加了5.1％，然而与高速增长的化学品仓库面积不协调的却是化学品仓库安全性问题的凸显。由于仓储环境不善、工作人员操作失误等原因，化学品仓库爆炸起火事故常见于新闻中，如春节期间常见的烟花爆竹仓库爆炸、2013年的广州白云区仓库爆燃事故、2015年的天津港“8·12”爆炸事故等，给人民的生命安全和财产安全造成了极大损失，对企业形象和信誉造成了很大影响。因此，有必要设计一种监控系统对化学品仓库可能存在的危险进行预警和监控。然而，现有的化学品仓库监控系统，结构单一，基本上采用管线连接各个设备的方式，传输范围有限，布线繁琐，可扩展性不足，传输方式单一，实用效果不好，而且无法做到报警与自动控制的同步执行。仓库为储存、中转及调配物料的重要场所，仓库的储存环境直接关系到了物料储存的质量，当仓库环境恶劣时甚至会造成物料损失，给企业生产带来不便，现有的仓库环境，尤其是温湿度的检测，采用温湿度计，需要人员度数，不能直观的显示温湿度数值，并且当温湿度参数超标时无法及时发出报警，如果人员不在现场，很难了解到温湿度参数的超标情况，造成物料损失。一些堆放有可燃物的大型仓库里面，防火是最关键的工作内容，一旦有火患就可能焚毁整个仓库，造成不可估量的损失。但是有些物品储存太久就会发酵等各种因素产生可燃气体，一旦有火星或者温度过高，就可能发生火灾，所以检测可燃气体的浓度是非常关键的工作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于信号调理的仓库监测系统，本专利技术基于信号调理且可准确检测仓库内的环境，并能及时发出警报。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：根据本专利技术提出的一种基于信号调理的仓库监测系统，包括用于监测仓库环境的无线传感器网络、云端数据服务器、人脸识别模块、非法开启监测模块、无线传输模块、自动开启模块、红外探测模块、自动关闭模块、短信报警模块、现场声光报警模块和实时监控平台；所述无线传感器网络包括网关节点、部署在仓库各处的若干个传感节点，传感节点包括温度检测模块、光强检测模块、烟雾传感器和信号调理电路；其中，信号调理电路包括直流电源、第一电阻至第十电阻、第一电容至第五电容、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、网络信号输入端和网络信号输出端，所述直流电源的正极同时与所述第四电容的第一端、所述三极管的集电极、所述第八电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第一运算放大器的正极电源输入端和所述第二电阻的第一端连接，所述直流电源的负极同时与所述网络信号输出端的负极、所述第十电阻的第一端、所述第七电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述网络信号输入端的负极和所述第一运算放大器的负极电源输入端连接，所述网络信号输入端的正极通过所述第一电容与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端同时与所述第一运算放大器的负极信号输入端、所述第三电阻的第一端和所述第二电容的第一端连接，所述第一运算放大器的正极信号输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端同时与所述第三电阻的第二端、所述第一运算放大器的输出端和所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端同时与所述第六电阻的第二端、所述第五电阻的第二端和所述第二运算放大器的正极信号输入端连接，所述第八电阻的第二端同时与所述第九电阻的第一端、所述第二运算放大器的负极信号输入端和所述第七电阻的第二端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极同时与所述第九电阻的第二端、所述第五电容的第一端和所述第十电阻的第二端连接，所述第五电容的第二端与所述网络信号输出端的正极连接；温度检测模块，用于将采集到的温度参数输出至信号调理电路；光强检测模块，用于将采集到的光强参数输出至信号调理电路；烟雾传感器，用于将采集到的烟雾参数输出至信号调理电路；信号调理电路，用来放大温度参数、光强参数和烟雾参数，并将其分别转换成数字信号输出至网关节点；网关节点，用来将数字信号输出至云端数据服务器；云端数据服务器，用来将收到的温度参数、光强参数、烟雾参数输出至实时监控平台进行显示；当温度参数不在预设的温度范围内或光强参数不在预设的光强范围内或烟雾参数超过预设的烟雾阈值时，则输出报警信号至短信报警模块和现场声光报警模块进行报警；人脸识别模块，用于对要进入仓库大门的人员进行人脸信息比对识别，当人脸信息符合时，输出开启信号至自动开启模块和红外探测模块；自动开启模块，用于当接收到开启信号时开启大门；红外探测模块，用于当接收到开启信号时开始探测人体红外线信息，当红外探测模块探测不到人体红外线信息时，输出关闭信号至自动关闭模块；自动关闭模块，用于当接收到关闭信号时关闭仓库大门；非法开启监测模块，用于监测到仓库大门被非法开启时，输出报警信号至现场声光报警模块报警，并将报警信息通过无线传输模块传送给实时监控平台。作为本专利技术所述的一种基于信号调理的仓库监测系统进一步优化方案，两个传感节点间最大直线距离为300米。作为本专利技术所述的一种基于信号调理的仓库监测系统进一步优化方案，无线传感器网络为星型或者网状网络。作为本专利技术所述的一种基于信号调理的仓库监测系统进一步优化方案，无线传输模块为TI公司的CC2530芯片。作为本专利技术所述的一种基于信号调理的仓库监测系统进一步优化方案，所述网关节点为WiFi或者4G网络扩展板。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：（1）本专利技术在信号调理的基础上实现对仓库内温湿度、烟雾等环境参量的采集，并根据分析结果做出相应处理，及时发出警报；（2）本专利技术能够准确检测仓库内的环境，采用无线方式对仓库进行监控，能够实现报警；（3）克服了传统有线仓库监控系统布线麻烦，成本高，功耗高，可扩展性和移植性差的不足；（4）本专利技术提供了仓库环境状况的实时监测、传送并保存，通过速度快、发展成熟的无线网络延长了传输范围；（5）本系统具有结构简单、方便实用、测量精度高、可靠性好、智能化、低功耗、快捷高效和价格低廉等优点。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信号调理的仓库监测系统，其特征在于，包括用于监测仓库环境的无线传感器网络、云端数据服务器、人脸识别模块、非法开启监测模块、无线传输模块、自动开启模块、红外探测模块、自动关闭模块、短信报警模块、现场声光报警模块和实时监控平台；所述无线传感器网络包括网关节点、部署在仓库各处的若干个传感节点，传感节点包括温度检测模块、光强检测模块、烟雾传感器和信号调理电路；其中，信号调理电路包括直流电源、第一电阻至第十电阻、第一电容至第五电容、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、网络信号输入端和网络信号输出端，所述直流电源的正极同时与所述第四电容的第一端、所述三极管的集电极、所述第八电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第一运算放大器的正极电源输入端和所述第二电阻的第一端连接，所述直流电源的负极同时与所述网络信号输出端的负极、所述第十电阻的第一端、所述第七电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述网络信号输入端的负极和所述第一运算放大器的负极电源输入端连接，所述网络信号输入端的正极通过所述第一电容与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端同时与所述第一运算放大器的负极信号输入端、所述第三电阻的第一端和所述第二电容的第一端连接，所述第一运算放大器的正极信号输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端同时与所述第三电阻的第二端、所述第一运算放大器的输出端和所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端同时与所述第六电阻的第二端、所述第五电阻的第二端和所述第二运算放大器的正极信号输入端连接，所述第八电阻的第二端同时与所述第九电阻的第一端、所述第二运算放大器的负极信号输入端和所述第七电阻的第二端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极同时与所述第九电阻的第二端、所述第五电容的第一端和所述第十电阻的第二端连接，所述第五电容的第二端与所述网络信号输出端的正极连接；温度检测模块，用于将采集到的温度参数输出至信号调理电路；光强检测模块，用于将采集到的光强参数输出至信号调理电路；烟雾传感器，用于将采集到的烟雾参数输出至信号调理电路；信号调理电路，用来放大温度参数、光强参数和烟雾参数，并将其分别转换成数字信号输出至网关节点；网关节点，用来将数字信号输出至云端数据服务器；云端数据服务器，用来将收到的温度参数、光强参数、烟雾参数输出至实时监控平台进行显示；当温度参数不在预设的温度范围内或光强参数不在预设的光强范围内或烟雾参数超过预设的烟雾阈值时，则输出报警信号至短信报警模块和现场声光报警模块进行报警；人脸识别模块，用于对要进入仓库大门的人员进行人脸信息比对识别，当人脸信息符合时，输出开启信号至自动开启模块和红外探测模块；自动开启模块，用于当接收到开启信号时开启大门；红外探测模块，用于当接收到开启信号时开始探测人体红外线信息，当红外探测模块探测不到人体红外线信息时，输出关闭信号至自动关闭模块；自动关闭模块，用于当接收到关闭信号时关闭仓库大门；非法开启监测模块，用于监测到仓库大门被非法开启时，输出报警信号至现场声光报警模块报警，并将报警信息通过无线传输模块传送给实时监控平台。...

【技术特征摘要】
1.一种基于信号调理的仓库监测系统，其特征在于，包括用于监测仓库环境的无线传感器网络、云端数据服务器、人脸识别模块、非法开启监测模块、无线传输模块、自动开启模块、红外探测模块、自动关闭模块、短信报警模块、现场声光报警模块和实时监控平台；所述无线传感器网络包括网关节点、部署在仓库各处的若干个传感节点，传感节点包括温度检测模块、光强检测模块、烟雾传感器和信号调理电路；其中，信号调理电路包括直流电源、第一电阻至第十电阻、第一电容至第五电容、第一运算放大器、第二运算放大器、三极管、网络信号输入端和网络信号输出端，所述直流电源的正极同时与所述第四电容的第一端、所述三极管的集电极、所述第八电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第一运算放大器的正极电源输入端和所述第二电阻的第一端连接，所述直流电源的负极同时与所述网络信号输出端的负极、所述第十电阻的第一端、所述第七电阻的第一端、所述第五电阻的第一端、所述网络信号输入端的负极和所述第一运算放大器的负极电源输入端连接，所述网络信号输入端的正极通过所述第一电容与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端同时与所述第一运算放大器的负极信号输入端、所述第三电阻的第一端和所述第二电容的第一端连接，所述第一运算放大器的正极信号输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端同时与所述第三电阻的第二端、所述第一运算放大器的输出端和所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端同时与所述第六电阻的第二端、所述第五电阻的第二端和所述第二运算放大器的正极信号输入端连接，所述第八电阻的第二端同时与所述第九电阻的第一端、所述第二运算放大器的负极信号输入端和所述第七电阻的第二端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极同时与所述第九...

【专利技术属性】
技术研发人员：范磊，
申请(专利权)人：江苏智石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32