CN103294017A - 一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置。包括无线漏湿检测设备1和中央集控器设备2。无线漏湿检测设备1负责检测设置点处的湿度信息，主要包括湿敏电阻检测膜、信号检测调理模块、MCU处理器模块，Zigbee通讯模块、无线充电模块。中央集控器设备2负责收集各采集点无线漏湿检测设备的湿度值，如果有漏水情况发生，中央集控器设备会通过GSM短信模块对户主进行报警信息的提醒，用户可通过wifi或蓝牙通讯的方式获取到监控数据，系统可对所有采集点的数据进行分析，显示出漏水区域。本发明主要用于现代家庭中的地采暖，对已埋入地下和墙中管道接口处的漏水进行监测，可及时有效的发现并定位漏水区域和漏水点，减小因管道破裂造成的损失。

Description

一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置

技术领域

本发明涉及一种家居漏湿监测系统，特别涉及一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置，用于对家庭或公共场所的供水、暖气系统的接口点和埋入墙体和地面的的管道进行监测的系统。

背景技术

随着科技发展和人们对家庭住宅要求的提高，现代住房越来越多的采用地热供暖来取代墙挂式暖气。这种舒适度较高而且美观的地热供暖方式赢得了越来越多的客户市场，但是当地热供暖发生漏水情况或者有漏水危险时，还没有一种有效的探测装置及时提醒漏水情况发生以及对漏水位置进行定位。然而这种漏水情况一旦发生会对家庭产生巨大的不便。因此这种基于Zigbee的家居漏湿监测系统在现代家庭生活中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是解决上述家居供水和供暖管道埋入墙体和地面后，无法查看管道密封和漏水情况的问题，提出一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置。

本发明提出的一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置主要包含两个部分：无线漏湿检测设备、中央集控器设备。

无线漏湿检测设备随着暖气管道在埋入墙体和地面时一同规划安装在管道的接缝处。通过网状湿敏电阻膜包裹在管道接缝处，作为湿度的检测传感器。无线漏湿检测设备会定时的检测采集点的湿度值，并通过Zigbee的通讯模块传递给中央集控器设备。无线漏湿检测设备集成无线充电模块，可在近距离对采集设备的电池进行充电，使整个监控系统中的无线漏湿检测设备即使预埋入混凝土中的也能长时间持续运行。

中央集控器设备包括具有嵌入式处理器模块、Zigbee通讯模块、LCD液晶显示模块、按键输入模块、数据存储模块、GSM短信模块、WIFI模块和蓝牙模块。对检测采集点的数据进行监控和存储，并对数据进行分型，当系统监测到有漏水情况发生，能够立即通过GSM短信模块向户主手机发送短信报警，并在中央集控器上进行报警提示。用户通过LCD液晶显示模块查看系统的监测点的湿度信息、漏水点的位置。用户也可通过WIFI模块和蓝牙模块在手机和PC机上与中央集控器连接，查看整个家庭的监测采集点的历史数据信息，通过软件提供的统计分析工具，得到具体漏水的开始时间、区域和发展趋势。

本发明通过上述技术使得家庭可以对埋入墙体和地面的管道进行监测，及时发现并找到漏水点和漏水区域，并可对漏水发展的趋势进行查看，从而避免更大的漏水隐患。

附图说明

图1是本发明的一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置部署示意图；

图2是本发明的无线漏湿检测设备结构示意图；

图3是本发明的中央集控器设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合上述附图1-3说明，对本发明进行进一步详细描述。

如图1所示，一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置由无线漏湿检测设备1和中央集控器设备2组成。

在建筑施工或家居装修前需要按照暖气和供水管道的部署图，设计安装无线漏湿检测设备1的接头采集点的位置和数量，在设备安装埋入前，首先和中央集控器2之间进行入网设置，通知中央集控器2该采集点是加入此家庭的监控网络中，并记录其系统中的编号和安装位置，也可在中央集控器中进行设置。

当无线漏湿检测设备1安装部署完毕后，即可在中央集控器设备2上查看各采集点的湿度信息，并可对节点的报警参数进行设置。

当有采集节点的湿度信息超过报警设定时，中央集控器设备2即通过通过GSM短信模块向设定的报警手机发送漏水点报警信息。用户可在未发生大规模的漏水事件前及时查看漏水情况并对其进行定点控制。

如图2所示，无线漏湿检测设备包括MCU处理器模块1、Zigbee通讯模块2、信号检测调理模块3、湿敏电阻传感模块4、无线充电模块5和搭配的无线充电器6。

因为家庭暖气管道和供水管道的漏水通常是从小的渗漏开始，因此如何检测到这种渗漏的变化趋势尤为重要。湿敏电阻传感模块4，采用网格交叉式的湿敏电阻桥作为对湿度的感应检测膜状部件，通过对多检测输出端进行采样，即可获取整个湿敏电阻膜面上个小区域和点的湿度信息，即可获得检漏处整个环面的渗水变化信息和趋势。

信号检测调理模块3对湿敏电阻传感模块4进行信号激励，并对湿敏电阻传感模块4的转换个点湿度信息的电信号进行放大调理等处理，送到MCU处理器模块的ADC模数转换接口进行采样处理。

无线漏湿检测设备将采集到湿度信息通过Zigbee通讯模块2与中央集控器进行数据交互和状态信息的上传。在Zigbee网络中无线漏湿检测设备是作为路由节点设备存在于网络中。

无线漏湿检测设备因要埋入地面和墙体内，需要采用电池供电。虽然Zigbee无线组网技术以低功耗著称，但是因设备无法取出更换电池。因此本发明采用无线充电模块5作为电池的充电来源。当无线漏湿检测设备检测到自身电池电量不足后，会将电量报警信息通过Zigbee网络传送到作为协调器的中央集控器设备，并进行显示报警。用户即可通过将根据安装位置图，在无线漏湿检测设备的位置放置无线充电器，通过空间耦合的方式将电能充到其电池中。

如图3所示，中央集控器设备包括嵌入式处理器1、Zigbee通讯模块2、数据存储模块3、LCD液晶显示模块4、按键输入模块5、蓝牙模块6、WIFI模块7和GSM短信模块8。

Zigbee通讯模块2采用TI公司的CC2530作为处理器与嵌入式处理器之间通过UART串口的方式进行数据通讯。使得中央集控器设备在Zigbee网络中作为协调器而存在，它通过Zstack协议层进行与其他设备进行数据交互。

LCD液晶显示模块4采用TFT液晶屏显示系统设置界面和报警信息的显示。通过按键输入模块5对系统进行操作和输入设置。

无线漏湿检测设备回传的采集点的湿度信息被中央集成控制器存储在SD卡数据存储模块3中，以备软件进行查询、处理和分析。

用户可以使用手机或PC机通过蓝牙模块6和WIFI模块7与中央集成控制器连接，实现数据的读取和上传，并可通过软件对系统进行设置。通过界面显示软件，将用户家庭的暖气管道和供水管道布局图导入系统，并将之前配对设置的无线漏湿检测设备的系统编号信息在布局图上进行标注设定，即可直观的监测到家庭内各监测点的湿度信息和历史曲线等信息。

Claims (4)

1.一种基于Zigbee的家居漏湿监测装置，其特征主要包含两个部分：无线漏湿检测设备、中央集控器设备。将无线漏湿检测设备与暖气和供水管道一同埋入墙体或地面，对接头监测点的湿度进行实时的采样监测。并将采样数据传送给中央集控器设备。中央集控器设备对监测点的湿度信息进行分析，超出界线就进行显示报警，并向系统设置的用户手机发送报警短信。中央集控器设备通过WIFI模块和蓝牙模块将该系统的数据共享给手机或PC机，以便于上位机软件对系统进行可视化设置和操作。系统中的无线漏湿检测设备和中央集控器设备通过Zigbee通讯模块的通讯，形成Zigbee通讯网络实现数据的传输，增强了系统扩展性的应用。

2.根据权利要求1所述的无线漏湿检测设备包括MCU处理器模块、Zigbee通讯模块、信号检测调理模块、湿敏电阻传感模块、无线充电模块和搭配的无线充电器。

3.根据权利要求1所述的中央集控器设备包括嵌入式处理器、Zigbee通讯模块、数据存储模块、LCD液晶显示模块、按键输入模块、蓝牙模块、WIFI模块和GSM短信模块。

4.根据权利要求2所述的无线漏湿检测设备采用无线充电模块和搭配的无线充电器之间通过空间电磁感应的原理，实现电能的传送。使得一些埋入墙体或地面的无线采集设备能更长时间持续工作。

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