CN102184623A - 基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统 - Google Patents

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Abstract

基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，涉及一种楼宇环境监控系统，其系统由以下几个部分组成：zigbee传感器节点、zigbee路由器节点、无线网关节点和PC主机；系统前端使用传感器节点分别采集楼宇环境信息参数，并经过zigbee无线网络传送给无线网关节点；网关节点则将接收到的数据经Internet发送给远端的PC主机。解决了楼宇内部复杂结构铺设电缆传输数据的难题，便于安装维护。无线传感器节点的可靠性，灵活性和可移动性，给数据检测带来方便同时还大大的降低了成本。

Description

基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统
技术领域
本发明涉及一种楼宇环境监控系统，特别是涉及一种利用短距离无线通讯技术zigbee和以太网结合设计一种楼宇环境监控系统，zigbee无线通信部分负责采集楼宇环境信息，然后利用以太网进行数据的远程传送。
背景技术
由于我国城市化进程的加速，现代化的楼宇越来越多的出现在城市中，人们的工作生活越来越依赖楼宇，几乎80%的时间都在楼宇中度过，因此对楼宇环境的舒适性、安全性、格外重视。同时随着世界能源日益紧缺的加剧，楼宇的节能性也显得尤其重要。通过对楼宇环境进行有效的监控可以为中央空调的运行提供参考，对节能减排起到积极的推动作用。
传统的楼宇环境监控系统是将各检测点采用电缆连接，根据楼宇内部测点繁多线路错综复杂等情况,各体系之间只能做到一些必要的联动, 检测节点都是通过一对一的配线，集中到中央监控室来实现集中控制。系统的布设维护等都不方便，而且对于远距离传输来说存在电缆铺设成本较高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，解决了楼宇内部复杂结构铺设电缆传输数据的难题，便于安装维护。无线传感器节点的可靠性，灵活性和可移动性，给数据检测带来方便同时还大大的降低了成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，其系统由以下几个部分组成：zigbee传感器节点、zigbee路由器节点、无线网关节点和PC主机；系统前端使用传感器节点分别采集楼宇环境信息参数，并经过zigbee无线网络传送给无线网关节点；网关节点则将接收到的数据经Internet发送给远端的PC主机。
所述的基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，其所述的zigbee传感器节点针对楼宇环境信息的采集，如温度、湿度。
所述的基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，其所述的zigbee路由器节点针对接收zigbee传感器节点采集的信息再将其发送给无线网关。
所述的基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，其所述的无线网关将zigbee无线网络和Internet连接起来，实现zigbee无线技术和Internet的连接。
本发明的优点与效果是：
1、低功耗。能源的节约是zigbee网络与生俱来的优势，在低耗电待机模式下，2节干电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长，期间不用换电池，对于那些行动不便，不方便出门的被监护对象尤其重要。
2、低成本。zigbee数据传输速率低，协议简单，所以大大降低了成本。而且zigbee免协议专利费，随着zigbee芯片量产的扩大，成本有望继续下降。
3、短时延。zigbee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，设备搜索延时为30ms，节点连接进入网络只需15ms，进一步节省了电能。
4、低速率。采用Zigbee技术的产品可以在2.4GHz上提供250kbps(16个信道)，在915MHz上提供40kbps(10个信道)和在868MHz上提供20kbps(1个信道)的传输速率。
5、高容量。zigbee采用多种网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可以由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大型网络。
6、可靠。由于采用了CSMA／CA防碰撞机制，同时对需要固定带宽的通信业务采用预留专用时隙的策略，避免了发送数据时的竞争和冲突。在接入层采用确认的数据传输机制，每个发送的数据包必须等待接收点的确认信息，才可发送下一个数据包。
7、由于系统采用zigbee无线传感器网络作为楼宇信息采集的方式，节省了大量的线缆，系统布设方便，根据要求可随意改变所要采集的区域，增加了系统可重用性，同时也降低了系统的维护成本。
附图说明
图1为基于zigbee无线通讯技术和Internet的楼宇环境监控系统连接图。
具体实施方式
本发明设计基于zigbee的短距离无线通讯技术和以太网的楼宇环境监控系统，克服了传统楼宇环境监控方式存在的诸多缺陷，用无线通讯的方式取代以往功能单一、接线复杂、管理繁琐的传统检测方法。zigbee 技术产品以其低成本、低功耗、低传输速率、优秀的组网能力有效的解决了楼宇内部复杂结构铺设电缆传输数据的难题，便于安装维护。无线传感器节点的可靠性，灵活性和可移动性，给数据检测带来方便同时还大大的降低了成本。
为了准确的获得楼宇环境的数据信息，要在所监测区域布置大量的传感器。而由于一个zigbee网络中路由器的最大跳数和所能连接的传感器节点数目受限，一个zigbee网络无法覆盖整个楼宇的监测区域，为避免同一zigbee无线网络过大而导致网络拥塞和增包的现象, 本发明采用无线与有线相结合的方式，根据楼宇的内部结构和规模将楼宇分为不同的区域，在每个区域内建立一个zigbee网络，然后将各个zigbee网络的中心节点连接到网络模块，通过传输协议的转换最终接入Internet，实现楼宇环境监控的远程传输。
硬件系统：基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统由多个zigbee无线传感器网络部分和以太网部分组成。其中每个zigbee无线传感器网络部分由若干个传感器节点，路由器节点，和一个协调器节点组成。传感器节点将检测到的楼宇环境的物理参数如温度，湿度等经转换电路转换为电信号，经由无线模块发送给路由器节点，路由器节点相当于zigbee网络的中继，最终将传感器节点检测的信号发送给协调器节点，至此一个完整的zigbee网络检测传输信号并传输过程结束。每一个zigbee网络检测楼宇不同的区域，最终由每个zigbee网络中的协调器由无线网关接入Internet实现信息的远程传输。
监控操作：为了能够时刻的监视楼宇环境， 本系统采用Microsoft公司的Visual C+ +编程语言开发上位机可视化界面，可以对楼宇环境进行全面的监控，如检测到楼宇内某个区域的温度过高超过限定值，系统就会报警，通知工作人员及时查明情况，排除险情。而且检测的历史数据将存储在数据库中，方便整理和查询。

Claims (4)

1. 基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，其特征在于，系统由以下几个部分组成：zigbee传感器节点、zigbee路由器节点、无线网关节点和PC主机；系统前端使用传感器节点分别采集楼宇环境信息参数，并经过zigbee无线网络传送给无线网关节点；网关节点则将接收到的数据经Internet发送给远端的PC主机。
2. 根据权利要求1所述的基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，其特征在于，所述的zigbee传感器节点针对楼宇环境信息的采集，如温度、湿度。
3. 根据权利要求1所述的基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，其特征在于，所述的zigbee路由器节点针对接收zigbee传感器节点采集的信息再将其发送给无线网关。
4. 根据权利要求1所述的基于zigbee技术和以太网的楼宇环境监控系统，其特征在于，所述的无线网关将zigbee无线网络和Internet连接起来，实现zigbee无线技术和Internet的连接。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102594922A (zh) * 2012-03-26 2012-07-18 哈尔滨工业大学 用于体征信号监测的无线网络系统
CN103269524A (zh) * 2013-04-21 2013-08-28 长春理工大学 通过ZigBee和公共无线通信网络探测规则分布多点温度的装置
CN103338237A (zh) * 2013-06-09 2013-10-02 张家港市鸿嘉数字科技有限公司 一种基于zigbee技术和以太网的环境监控系统
CN103697940A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 复旦大学 低碳节能实时温湿度采集系统
CN104200620A (zh) * 2014-07-24 2014-12-10 惠州学院 建筑健康远程监测系统及方法
CN105116848A (zh) * 2015-07-17 2015-12-02 大连理工大学 居住建筑室内环境监测与健康等级评价物联网系统
CN106153114A (zh) * 2016-08-09 2016-11-23 安徽喜悦信息科技有限公司 一种远程控制楼宇智能化监控系统
CN106375209A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 上海地面通信息网络有限公司 一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置
CN107295108A (zh) * 2017-08-14 2017-10-24 安徽简道科技有限公司 楼宇自动控制系统的网络通讯方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282605A (zh) * 2008-03-21 2008-10-08 浙江大学城市学院 基于ZigBee传感网的节能型室内照明无线智能控制系统及控制方法
CN101706663A (zh) * 2009-11-16 2010-05-12 欧阳东 智能建筑办公环境的无线联网节能控制系统及其控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101282605A (zh) * 2008-03-21 2008-10-08 浙江大学城市学院 基于ZigBee传感网的节能型室内照明无线智能控制系统及控制方法
CN101706663A (zh) * 2009-11-16 2010-05-12 欧阳东 智能建筑办公环境的无线联网节能控制系统及其控制方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102594922A (zh) * 2012-03-26 2012-07-18 哈尔滨工业大学 用于体征信号监测的无线网络系统
CN103269524A (zh) * 2013-04-21 2013-08-28 长春理工大学 通过ZigBee和公共无线通信网络探测规则分布多点温度的装置
CN103338237A (zh) * 2013-06-09 2013-10-02 张家港市鸿嘉数字科技有限公司 一种基于zigbee技术和以太网的环境监控系统
CN103697940A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 复旦大学 低碳节能实时温湿度采集系统
CN103697940B (zh) * 2013-12-18 2017-01-04 复旦大学 低碳节能实时温湿度采集系统
CN104200620A (zh) * 2014-07-24 2014-12-10 惠州学院 建筑健康远程监测系统及方法
CN104200620B (zh) * 2014-07-24 2018-06-08 惠州学院 建筑健康远程监测系统及方法
CN105116848A (zh) * 2015-07-17 2015-12-02 大连理工大学 居住建筑室内环境监测与健康等级评价物联网系统
CN106153114A (zh) * 2016-08-09 2016-11-23 安徽喜悦信息科技有限公司 一种远程控制楼宇智能化监控系统
CN106375209A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 上海地面通信息网络有限公司 一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置
CN106375209B (zh) * 2016-08-31 2022-04-08 上海地面通信息网络股份有限公司 一种采用网络质量分析技术的楼宇宽带节点自切换装置
CN107295108A (zh) * 2017-08-14 2017-10-24 安徽简道科技有限公司 楼宇自动控制系统的网络通讯方法

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