[發明專利]陳列柜框架的溫濕度及安全無線遠程監控裝置

無效

• 申請號: 201210272381.X
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102882924A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 劉镕暢;劉永;邱義波
• 申請（專利權）人: 劉镕暢
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W84/18;G08C17/02;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明通過無線傳感網絡技術、圖像識別技術和單片機控制技術實現陳列柜框架微環境下的溫濕度及安全狀態無線遠程監控裝置，廣泛的應用在博物館藏品、產品陳列室、字畫框架、陳列架上物品的溫濕度監控和安全保護。

背景技術

藏品是我國重要的歷史文化財富,它反映了社會發展變革,社會進步的全過程。藏品安全是一切藏品管理工作的基礎,只有保證藏品的安全,博物館才有存在的價值。

在博物館免費開放的今天,藏品的利用率日益加大,這對于博物館的發展帶來良好機遇的同時,我們也不能不看見這給博物館藏品安全帶來的嚴重隱患。

博物館是保存珍貴文物的重要場所，而文物的保存對環境有著復雜而嚴格的要求。

藏品在保存中易受到環境氣候、空氣污染、光線輻射、昆蟲危害、微生物繁殖等環境因素的影響。

科學研究文物藏品在文物庫房中的保存環境可避免文物在自然環境中受到的損壞，延長文物藏品的壽命。

庫房內溫度和濕度的環境變化是影響文物保存最佳狀態的主要因素。

巨大的藏品市場以及各類博物館、文史館對藏品安全、防盜、保存環境的溫濕度監控的裝置的需求就會日益劇增。

發明內容

本發明公開了一種陳列柜框架微環境下的溫濕度及安全狀態無線遠程監控裝置，主要由圖像傳感器、溫濕度傳感器、三維加速度傳感器、圖像傳感處理器、數據信號前端處理電路、數據處理器、晶振電路、數據接口電路、射頻電路、PCB天線和可充電電源電路組成。

如圖1所示，圖像傳感器、溫濕度傳感器、三維加速度傳感器用來監測裝置周邊的溫濕度值，裝置周圍以及裝置本身的狀態變化值，圖像傳感器對周邊的環境進行拍照，傳感器的輸入信號經數據信號前端處理電路，濾波、整形、放大處理后，將信號傳送到數據處理器，數據處理器，會對得到的數據進行相應的處理，處理后的數據信號，傳輸給射頻芯片，射頻芯片內部固化了ZIGBEE協議，通過該協議可以方便的將同類裝置，自行組成網絡，實現數據的路由交替傳輸，每個裝置既是傳感數據的采集節點，又可以充電無線數據路由，射頻芯片將得到的數據，經過PCB天線將數據無線傳輸，完成整個傳感數據的傳輸過程。

在電路設計時，我們采用了低功耗的芯片，電源電路采用了可充電的方式，在有外接電源的時候可以接外接電源，同時給內置的電池進行充電，在沒有外接電源和外接電源突然意外斷電的情況下，啟用內部電池供電，保證電路的正常工作。

所有的元器件采用了集成度較高的IC芯片，在線路的設計上可以做到足夠的超小，便攜性強，在沒有外接電源的工作狀況下，可以隨意安裝固定粘貼在物品的表面，內部和周邊，由于采用了ZIGBEE短距離無線傳輸協議，所有裝置自己之間可以自行構建網絡，實現裝置的網絡連接，實現數據的網絡傳輸，由于裝置具有低功耗和超小便攜的特點，可以將任意安裝放置，因此可以對一些狹小、密閉的環境進行溫濕度數據和裝置周邊以及裝置本身狀態數據實時監測。

裝置的工作原理過程，裝置的溫濕度傳感器實時檢測周邊的環境溫濕度數值，并將數值通過組成的自身網絡傳輸數據，數據保存到本地數據庫。

裝置的三維加速度傳感器記錄并保存裝置本身和裝置周邊環境的狀態，當三維加速度傳感器的值放生變化是，就會觸發和啟動圖像傳感器，同時通過無線網絡啟動網絡控制范圍內的所有圖像傳感器，進行實時拍照和圖像數據傳輸，完成整個網絡區域圖像的拍照和數據傳輸。

客戶端通過互聯網功能將數據傳輸到本地服務器，通過本地服務器和具體的應用軟件實現遠程數據的監測顯示和控制。

附圖說明

圖1原理示意圖；

?圖2?典型應用示意圖。

具體實施方式

本發明一個最為典型的應用是將發明裝置應用于博物館藏品的溫濕度監控和安全狀態監控，目前在博物館的溫濕度控制是在整個博物館的展廳中布置一些溫濕度的感知設備用于檢測房間的溫濕度，由于面積較大和空間的布局，溫濕度的測量值是一個平均值或者說是一個溫濕度感知設備附近的值，那么對于藏品周邊和展廳的某個位置，會由于各種因素的影響，溫濕度的值和檢測到的溫濕度值有較大的變化，這樣就很不利于藏品的保存和管護。

由于本裝置具有體積小，重量輕，無需外接電源，易于安裝等特點，我們可以將本發明裝置，安放在藏品的附近或者藏品之中，如圖2所示，這樣就可以有效的檢測到藏品所在位置微環境狀況的溫濕度值，通過裝置本身具有的自組網和短距離無線傳輸特性，就可以在客戶端方便的檢測到藏品微環境下的溫濕度的變化情況，并且將溫濕度測量值記錄保存下來，形成檔案材料。

在本裝置中還裝有三維加速度傳感器和微型攝像裝置，三維加速度傳感器可以記錄本裝置的三維狀態，通過實際測量三維加速度值的變化來判斷裝置本身及其周邊發生的變化，當發生變化時，就會啟動圖像傳感器對裝置周邊的環境進行拍照記錄當時的實際狀況，同時又會通過裝置本身的短距離無線傳輸技術，將藏品的變化的狀態及時反映到客戶端進行相應的處理。由于本裝置使用干電池供電，功耗低，待機時間長，可以使裝置始終處于工作狀態，不會因為受停電的影響，造成藏品意外遭受破壞，這樣就可以對藏品周邊環境狀態以及藏品本身的安全進行更為有效的監測和保護。