云视控物联网家庭智能安防系统

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体是云视控物联网家庭智能安防系统。

背景技术

为防止火灾、漫水、被盗等导致的室内财产损失和人员安全，人们常通过在室内安装安防系统的方式来避免室内财产损失和保障人员安全，但现有的安防系统的模块较为单一，一些安防系统仅针对火灾设计；一些仅针对水管漏水设计；还有一些仅是在室内安装监控摄像头，无法自动报警。此外，现有的安防系统所采用的监控摄像头大都是固定安装在某个位置，这就不可避免的存在着一些监控死角，无法对室内进行全方位的监控。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供云视控物联网家庭智能安防系统，是一种可实时监控、报警、控制的家庭无人值守系统，能够对室内进行全方位的监控和控制，以保证用户室内财产安全。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

云视控物联网家庭智能安防系统，包括ZigBee模组、摄像头模组、云服务器模组和客户端，其中：ZigBee模组、摄像头模组、客户端均与云服务器模组信号连接；

所述ZigBee模组包括协调器、烟雾报警传感器、燃气泄漏报警传感器、漏水检测传感器、入窗检测传感器以及入门检测传感器，所述ZigBee模组根据ZigBee协议为依托，检测并控制家中各个传感器位置地方的安全及状态；所述协调器是ZigBee模组的网关，用于收发信号；所述烟雾报警传感器用于检测烟雾；所述燃气泄漏报警传感器用于检测可燃气体；所述漏水检测传感器用于检测水管是否发生漏水；所述入窗检测传感器用于检测窗户是否打开；所述入门检测传感器用于检测入户门是否打开；

所述摄像头模组包括固定安装在室内的固定摄像头以及能够在室内行走的移动摄像头，摄像头模组用于实时监控家中画面；

云服务器模组作为实现模块数据上传，云端同步使用以及记录历史数据；客户端通过云服务器模组实时获取传感器参数，在用户页面显示、查看并控制各个模块的状态以及随时调取传感器的历史记录。

优选的，所述ZigBee模组还包括水阀控制模块，在漏水检测传感器检测到漏水情况后，由水阀控制模块控制舵机关闭水阀阀门。

优选的，所述入窗检测传感器采用微波雷达模块。

优选的，所述入门检测传感器采用干簧管。

优选的，所述移动摄像头安装在远程遥控车上，远程遥控车采用麦克纳姆轮。

优选的，在燃气阀门上安装有用于转动燃气阀门的动力源，动力源与燃气泄漏报警传感器信号连接。

优选的，所述云服务器模组采用阿里云服务器作为基础代理。

优选的，所述客户端采用网页、微信小程序以及用户APP。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种融合无线传感器网络技术、嵌入式技术、云平台技术、物联网技术以及微信小程序开发的云视控物联网家庭智能安防系统，是一种可实时监测、报警、控制的家庭无人值守系统，能够对室内进行全方位的监测和控制，以保证用户室内财产的安全。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例：如附图1，本发明所述是云视控物联网家庭智能安防系统，包括ZigBee模组、摄像头模组、云服务器模组和客户端，其中：ZigBee模组、摄像头模组、客户端均与云服务器模组信号连接，客户端优选为微信小程序，其次也可使用网页和用户APP。

所述ZigBee模组包括：

1、协调器

协调器是ZigBee模组的网关，ZigBee模组中所有的传感器信号都将通过此网关收发。协调器主要有两大部分构成：1.CC2530开发板作为主控；2.ESP-01S作为网络传输端口硬件，连接家庭中的WiFi路由器。协调器具备以下功能：

1)所有ZigBee模组中的传感器信息，都会通过协调器。

2)所有ZigBee模组的信号都将由协调器从网络上上传和下载。

3)传感器设备的绑定和解绑都将由协调器完成。

4)协调器可以直接看到所连接的设备的状态。

协调器的主控制板使用的是CC2530开发板，其优势在上方已有描述，使用的入网模块为ESP-01S，ESP-01S是ESP8266的一种，其体积小巧接口简单，入网方便，它使用串口与主控板连接通讯。

2、烟雾报警传感器

烟雾报警传感器主要作用是检测烟雾，从而预防火灾的扩大，及时通知，从而减轻财产损失。

此传感器使用ZigBee协议与协调器通信。为了满足低功耗的要求，传感器每5-10秒读取一次，当检测到烟雾后，立刻向协调器发送信息。

此传感器采用大容量电池，并且配合开发板的低功耗协议，可以使该传感器在无人维护的情况下连续至少工作一年。

3、燃气泄漏报警传感器

燃气泄漏报警传感器主要作用是检测可燃气体，控制燃气阀门。当发现有可燃气体泄露时，立即关闭燃气阀门，同时发送信号给协调器。通信协议为ZigBee协议。此模块采用N20减速电机作为机械结构的动力源，搭配专用设计的减速机构，保证了控制阀门的扭力足够的情况下，提高了响应速度。此模块可以直接加装在原有的燃气阀门上，并且不会对原有的阀门产生影响。

此传感器因燃气模块功耗较高，所以需要使用电源适配器供电，或者采用大容量电池。

用户可以在微信小程序、网页、APP界面通过远程操作对家中燃气进行控制。

4、漏水检测传感器

漏水检测传感器主要作用是检测厨房和卫生间等位置发生漏水，防止水浪费或者水淹没家居用品，造成财产损失。

此模块需要搭配水阀控制模块一同使用。此模块同样采用低功耗协议，保证模块至少可以连续工作一年。

5、水阀控制模块

水阀控制模块必须与漏水检测模块一同工作，否则将无法工作。此模块的作用是检测到漏水情况后，控制舵机关闭水阀阀门。此模块可以直接加装在原来的水管上，安装简单方便。

水阀控制模块采用舵机控制，使用电池供电，当检测到漏水时，先使用升压模块给电容充电，然后电容再给舵机供电。

能在断网状态下，检测到漏水也能关闭水阀，用户还可以在微信小程序、网页、APP界面通过远程操作对家中水阀进行控制。

6、入窗检测传感器

入窗检测传感器主要作用是检测窗子是否有人非法闯入房间或打开窗子。此模块也可监控小孩老人等靠近窗户，以避免发生意外。

此模块使用的是微波雷达模块，此模块功耗低，灵敏度高，最适用此场景。在使用电池的情况下可以保证至少连续正常工作一年。

7、入门检测传感器

入门检测传感器主要用于检测非法入门，可以避免入室盗窃等各类情况发生，使用的是干簧管检测，安装方便简单，灵敏度高。使用电池供电可以保证连续工作至少一年。

所述摄像头模组包括：固定安装在室内的固定摄像头以及能够在室内行走的移动摄像头，摄像头模组用于实时监控家中画面，具体的：

摄像头模组主要是用来监控，其可分为两个设备，一是固定摄像头，其位置不变，但可以上下左右旋转，进行操控观察室内情况。二是移动摄像头，移动摄像头的移动小车使用四个麦克纳姆轮，可以很灵活的移动，载着摄像头可以四处移动观察情况，小车具备手动控制、自动巡逻、低电量自动返回充电等功能。

摄像头模组可通过网页、微信小程序以及手机APP控制和查看，使用方便简单。移动摄像头的移动小车使用四个带霍尔传感器的直流减速电机驱动，既保证了小车的通过性能，又可以方便地调节小车的移动速度。移动小车的控制器具有多种方案，其中一种方案为：采用ESP32开发板作为主控，ESP32开发板自带蓝牙和WiFi功能，可以直接连接至家中的无线网络中，并且自身480MHz的运行频率，其数据处理能力强，从而使小车的控制更加流畅；另外一种方案为：采用CC2530作为主控，采用zigbee协议，数据转发至协调器再发送给ESP-01s，最后上传阿里云服务器，数据传输过程与水，燃气等模块相等。上述两种方案均搭载WiFi摄像头模块。

移动摄像头可以用来在家中发生突发情况后，控制其前往查看情况，并且支持自动巡逻、低电量自动返航充电等。

所述云服务器模组优选为阿里云服务器。云服务具有便捷性、成本低、可根据需求扩展、响应速度快、性能强、安全性、稳定性的优点，所以本发明采用了云服务器。阿里云主要提供了MQTT服务，MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。首先本发明将需要进行网络通信的所有设备通过阿里云提供的三元组信息连接上云服务器，设备三元组信息可以类比成登录上服务器的账号和密码。这些设备包括各个模块的协调器、微信小程序、以及电脑端的应用等。这样所有的设备都处在同一个服务器下，然后所有设备都能够通信。各个模块的数据能够通过云服务器到达客户的微信小程序当中。

所述客户端优选为微信小程序，微信小程序的作用是显示各个模块的状态，观看固定监控和移动监控中的画面，以及获取天气信息。同时客户端还有网页和手机APP，网页具有操作方便、数据清晰明了等优势，手机APP具有更全面的功能，并且支持绑定多台主设备等。微信小程序、网页和手机APP连接阿里云，从阿里云上下载ESP-01S芯片上传到阿里云上的各个模块的数据及工作状态，然后显示在首页上。如果出现异常信息，微信小程序会及时提醒用户，以便用户及时发现异常，避免危险事故的发生。