基于Arduino的远程河边安全管理系统.doc

基于Arduino的远程河边安全管理系统-安全生产论文
基于Arduino的远程河边安全管理系统



【摘要】针对当前国内河边安全管理的现状,研发了一种基于Arduino和ZigBee的远程河边安全管理系统。该系统不仅通过ZigBee无线网络采集传感器信号和控制执行器,还可以通过GSM网络远程控制。
【关键词】河边安全 Arduino ZigBee GSM
近年来,随着经济的飞速增长,政府加大了对城市河流的绿化改造,人们也更喜欢去河边游玩、散步,据不完全统计,中小学生,全国每年约有4万人死于溺水,究其原因,多数是由管理不到位、抢救不及时所致,河边安全问题不容忽视。针对这一问题,设计了一种远程河边安全管理系统。运用此系统,可以在投入较少的人力情况下,提高管理的效率,极大的减少溺水伤亡人数。并且,此产品方便组网工作,实现对全河岸的全覆盖监控。
一、远程河边安全管理系统总体方案设计
该系统要实现河边两级安全管理:(1)当有人接近河边时,LED显示屏显示“河水较深”并伴随语音广播提醒。同时,管理员也会收到有人闯入的短信,这时管理员可以通过摄像头监控现场状况,管理员应该通过广播警告;(2)当有人进入河水时, LED显示屏显示“水深危险”并伴随语音广播提醒。同时,管理员也会收到有人有危险的短信,管理员应该立即前往现场制止游客的危险行为,防患于未然。
系统主要包括Arduino控制模块、显示模块、GSM模块、传感器模块、报警器模块、语音模块、视频监控模块共七大部分。系统的总体框架图如图1所示。其中,Arduino控制模块作为ZigBee网络的协调器,传感器模块、报警器模块、显示模块和语音模块是分散在河边的ZigBee节点。
二、系统硬件设计
Arduino控制器
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino IDE)[1]。本设计选用的核心控制器是Arduino Mega2560。
GSM模块
本设计选用的的GSM 控制模块是SIM 900A,SIM 公司推出的一款新型GSM/GPRS 通讯模块,主要功能有语言通话、短信收发、GPRS 网络数据收发以及彩信收发和基站定位功能。GSM 是具有电话报警功能的监控系统,系统利用GSM 网络对河边进行远程控制,当系统检测的河边内有危害情况时,通过GSM 模块给用户发送短信告知用户,同时可以利用GSM 模块对河边执行器进行控制[2]。

目前的无线技术主要有红外通讯技术、蓝牙技术、WLAN 无线技术、ZigBee技术等,采用哪种无线技术,要根据它们各自优缺点再结合产品市场等所要实现
的目的来决定的[3]。本设计选用的是ZigBee无线技术。

本设计选用的视频监控模块是基于Wifi的摄像头。通过手机或电脑随时随地实时监控;通过手机可与设备进行双向语音;可上下左右转动,适用于夜间环境。
1、可355度左右旋转,120度上下转动,达到全视角观看,监控画面无死角产品的主要功能如下:1,双向语音可外接音频设备,通过手机及可与设备双向语音,进行实时通话。2、WIFI 内置WIFI模块,灵活方便,组建无线环境。3、通过手机或电脑随时随地