基于WSN的工厂安防管理系统
2．2 厂区固定及移动式传感器节点分系统设计
厂区外围以及厂区内固定节点的安防管理功能主要是利用无线传感器网络技术与微波探测技术、人体的热红外感应技术相结合来实现。厂区外围分系统由四部分组成，分别为：固定感应节点、通信基站、控制中心、个人身份识别卡。系统结构见图2。流动布控分系统由四部分组成，分别为：移动感应节点、通信基站、控制中心、身份识别卡。系统结构见图3。
2．3 厂区安防管理系统中所涉及到的器件
2．3．1 子网系统的核心元器件
·CC2430无线芯片CC2430芯片在单个芯片上整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器。在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27 mA或25 mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时问的特性，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。
·三鉴探测器三鉴探测器：包含被动式红外探测器和微波探测器，二者相结合作为系统中的感应模块，提高人体探测精度。
·监控探头采用夜视监控探头，可以方便晚上或环境昏暗条件下进行监控或图像录取。在普通车间及一些非重要的厂房的房檐四周和厂区道路上安装可以旋转的摄像头，当有情况时可以通过所报警指示的具体位置，控制中心控制摄像头的旋转，查看周围的环境，也可以查看车间或厂区道路周围的摄像头可视范围内的场景，减少摄像头的安装数量，节约系统的成本。对于重点监控的车间仓库和厂区外围监控可以安装固定式摄像头，对摄像头所监控区域全时段重点监控。当有突发事件时可以直接进行对所监控区域内的环境进行摄像取证。对于车辆进出的区域入口安装带有可拍照时摄像头，摄像头采用有线布防，因为摄像头的能耗较高，摄像头也可以与固定传感器节点相组网，当有人员或车辆非法闯入时，当探测器检测到有人或车辆即将进入该子网监控系统，唤醒该子网的身份识别传感器与终端连接查询人员身份，当查无此身份或者身份不符时，对监控中心发出警示，监控中心终端唤醒监控探头，进行监控拍照取证。这样可以减少监控探头的能耗，高效地利用好探头，避免能源的不必要浪费。由于监控探头所需能耗高，图像的质量所需的空间很大，不利于无线网络的传输，因此采用有线传输，通过终端与子网系统组网。
·车辆出入管理系统厂区内部车辆按照员工车辆和厂区工作车辆分为不同警戒级别，临时进入厂区的车辆发放临时识别卡；依照车辆的身份识别卡，系统对进入区域的车辆进行识别并放行或禁止其驶入该区域，实现对车辆的有效监管，使厂区车辆行驶、停放有序，便于管理。
·电磁或红外门禁系统作为固定感应节点的探测和感应模块，当有人非法撬动门窗时，安装在门窗上的电磁或红外感应门禁系统感应到环境的变化，则迅速向子网终端发出警示警报，终端唤醒监控探头进行监控和拍照取证，与此同时子网终端向控制中心报告发出警示，控制中心终端按照事先做出的突发处置预案程序，启动该程序。
2．4 系统能耗的解决方式
鉴于无线传感器网络能耗有限，因此对于固定传感器节点可以与探测器、监控探头或者路边的路灯的电源相连作为固定传感器的直接长期能源供给以防传感器因能量耗尽而影响网络的安防监控能力。身份识别卡的电源由纽扣式电池提供，由于识别卡多数情况下处于休眠状态因此能耗不会过大，电池不用常换。对于移动式传感器节点的能量供给可由安保人员的巡逻车的电瓶供给或安保人员手持控制器的电池提供。对于摄像头的工作能耗，可以让探头处于休眠状态，保持低功耗，当受到控制中心或者子网终端的命令则被唤醒进行工作。这样可以使该套安防管理系统处于低能耗状态，节约能源。
3 小结
本文从应用角度出发设计了一套基于无线传感器网络的工厂安防监控管理系统。本文设计的工厂安防监控管理系统低功耗、低成本，可实现自我识别定位，并可以随时随地实现布防，实用性强，是对传统安防报警系统的重大改进，运用本论文的理论基础还可以设计小区的职能安全管理系统，小区停车管理系统，军队驻防预警系统等其他智能安保预警系统，大大提高安保的工作效率，节约大量的人力物力。
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