CN102053285A - 基于传感器网络的遗址保护监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于传感器网络的遗址保护监测系统，包括由布设在被监测遗址区内的多个传感器节点以自组网方式组成的无线传感器网络、将无线传感器网络中各传感器节点所监测数据进行采集处理并将所有监测数据同步上传的数据采集仪、与数据采集仪相接的通信服务器和以无线通信方式与通信服务器相接的监控机，所述数据采集仪和通信服务器间以无线通信方式进行双向通信。本发明布网方便、监测精度高、数据采集及传输速度快且对被监测遗址区环境影响小，能实现对遗址周围的微气象环境进行实时监测以便及时对遗址采取保护措施的目的。
Description
技术领域
本发明属于遗址微气象监测技术领域，尤其是涉及一种基于传感器网络的遗址保护监测系统。
背景技术
遗址对于人类来说是文化继承的重要形式之一，其具有重要的历史、科学和艺术价值，因而现如今对遗址的保护意义非常深远。但是，文物遗址容易受到温度、湿度、某些气体浓度等的影响，因此对于遗址微气象的监测是遗址保护的重要手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于传感器网络的遗址保护监测系统，其布网方便、监测精度高、数据采集及传输速度快且对被监测遗址区环境影响小，能实现对遗址周围的微气象环境进行实时监测以便及时对遗址采取保护措施的目的。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：包括由布设在被监测遗址区内的多个传感器节点以自组网方式组成的无线传感器网络、将无线传感器网络中各传感器节点所监测数据进行采集处理并将所有监测数据同步上传的数据采集仪、与数据采集仪相接的通信服务器和以无线通信方式与通信服务器相接的监控机，所述数据采集仪和通信服务器间以无线通信方式进行双向通信。
所述传感器节点包括对被监测遗址区内的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度进行检测的传感器节点。
所述传感器节点包括传感器模块、与传感器模块相接且定时采集传感器模块所监测数据的数据采集及处理模块、与数据采集及处理模块相接的无线通讯模块以及分别为传感器模块、数据采集及处理模块和无线通讯模块供电的电源模块，所述电源模块分别与传感器模块、数据采集及处理模块和无线通讯模块相接。
所述无线通讯模块为短距离无线通信模块。
所述短距离无线通信模块为基于ZigBee协议的短距离无线通信模块。
所述数据采集仪和通信服务器间通过GSM/GPRS网络进行双向通信。
所述监控机和通信服务器间通过Internet网络进行双向通信，监控机为接入Internet网络的PC机。
所述无线传感器网络的数量为一个或多个。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、传感器节点体积小，便于布网，安装维护方便且性能可靠；同时传感器节点采用模块化设计且采用低功耗芯片，因而传感器节点的生存期较长。并且，传感器节点采用太阳能充电电池进行供电，则能进一步保障传感器节点的生存期。
2、无线传感器节点自组网能力强，可实时同步检测多个监测点的定时监测，并且采用基于ZigBee协议的短距离无线通信模块进行数据传输，因而多个传感器节点监测信息之间的交互性强，并且可自定制采样周期；另外，传感器节点可扩展性强，布网位置信息显示直观。
3、对遗址所处环境影响小，搜集数据量大且监测精度高。
4、功耗极低，无线通讯方式简单并且维护方便，传感器节点可以采取休眠机制延长供电时间。
5、实时性强，只有最新的数据才可用于辅助保护策略的调整，而本发明中的无线传感器完全可以做到。
6、鲁棒性强，和传统的几个处理能力较强的检测大设备相比，大规模的无线传感网络具有更强的鲁棒性。
7、使用效果好，微气象环境的检测是遗址保护工作过程中非常重要的一部分，由于遗址所处的地方一般缺乏电力供应或者网络介入，不允许在遗址现场进行部署线缆，鉴于这些特点无线传感器网络的应用是遗址保护环境检测中的最佳选择。实际使用时，通过在遗址所处的环境布撒传感器节点，通过传感器节点来实现对遗址周围环境的温度、湿度、酸度以及相关气体浓度等进行实时监测来达到实时观测遗址周围环境变化情况，以便及时对遗址采取保护措施的目的。
综上所述，本发明布网方便、监测精度高、数据采集及传输速度快且对被监测遗址区环境影响小，多个传感器节点通过zigbee通信模块自组成网，首先通过无线传感器节点对遗址区的环境信息进行采集后，再将采集到的信息发送给数据采集仪，数据采集仪通过GSM/GPRS网络将信息发送到服务器并连入互联网，用户可以对信息进行实时的监控查看，然后可以对采集到的数据进行辅助保护策略的调整以达到遗址保护的目的。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
图2为本发明传感器节点的电路原理图。
附图标记说明：
1-无线传感器网络； 2-传感器节点； 2-1-传感器模块；
2-2-数据采集及处理模块； 2-3-无线通讯模块； 2-4-电源模块；
3-数据采集仪； 4-通信服务器； 5-监控机。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括由布设在被监测遗址区内的多个传感器节点2以自组网方式组成的无线传感器网络1、将无线传感器网络1中各传感器节点2所监测数据进行采集处理并将所有监测数据同步上传的数据采集仪3、与数据采集仪3相接的通信服务器4和以无线通信方式与通信服务器4相接的监控机5，所述数据采集仪3和通信服务器4间以无线通信方式进行双向通信。本实施例中，所述传感器节点2包括对被监测遗址区内的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度进行检测的传感器节点。实际使用过程中，也可以根据具体实际需要，在被监测遗址区内布设相应类型的传感器节点。所述无线传感器网络1的数量为一个或多个。
结合图2，所述传感器节点2包括传感器模块2-1、与传感器模块2-1相接且定时采集传感器模块2-1所监测数据的数据采集及处理模块2-2、与数据采集及处理模块2-2相接的无线通讯模块2-3以及分别为传感器模块2-1、数据采集及处理模块2-2和无线通讯模块2-3供电的电源模块2-4，所述电源模块2-4分别与传感器模块2-1、数据采集及处理模块2-2和无线通讯模块2-3相接。所述无线通讯模块2-3为短距离无线通信模块，并且所述短距离无线通信模块为基于ZigBee协议的短距离无线通信模块。
所述数据采集仪3和通信服务器4间通过GSM/GPRS网络进行双向通信。所述监控机5和通信服务器4间通过Internet网络进行双向通信，监控机5为接入Internet网络的PC机。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：包括由布设在被监测遗址区内的多个传感器节点(2)以自组网方式组成的无线传感器网络(1)、将无线传感器网络(1)中各传感器节点(2)所监测数据进行采集处理并将所有监测数据同步上传的数据采集仪(3)、与数据采集仪(3)相接的通信服务器(4)和以无线通信方式与通信服务器(4)相接的监控机(5)，所述数据采集仪(3)和通信服务器(4)间以无线通信方式进行双向通信。
2.按照权利要求1所述的基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：所述传感器节点(2)包括对被监测遗址区内的空气温度、空气湿度和二氧化碳浓度进行检测的传感器节点。
3.按照权利要求1或2所述的基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：所述传感器节点(2)包括传感器模块(2-1)、与传感器模块(2-1)相接且定时采集传感器模块(2-1)所监测数据的数据采集及处理模块(2-2)、与数据采集及处理模块(2-2)相接的无线通讯模块(2-3)以及分别为传感器模块(2-1)、数据采集及处理模块(2-2)和无线通讯模块(2-3)供电的电源模块(2-4)，所述电源模块(2-4)分别与传感器模块(2-1)、数据采集及处理模块(2-2)和无线通讯模块(2-3)相接。
4.按照权利要求3所述的基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：所述无线通讯模块(2-3)为短距离无线通信模块。
5.按照权利要求4所述的基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：所述短距离无线通信模块为基于ZigBee协议的短距离无线通信模块。
6.按照权利要求1或2所述的基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：所述数据采集仪(3)和通信服务器(4)间通过GSM/GPRS网络进行双向通信。
7.按照权利要求1或2所述的基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：所述监控机(5)和通信服务器(4)间通过Internet网络进行双向通信，监控机(5)为接入Internet网络的PC机。
8.按照权利要求1或2所述的基于传感器网络的遗址保护监测系统，其特征在于：所述无线传感器网络(1)的数量为一个或多个。
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