CN201387342Y - 车载无线传感器系统 - Google Patents

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陈进
叶柏桓
夏仲钟
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Tianze Information Industry Corporation
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TIANZE INFORMATION INDUSTRY Co Ltd JIANGSU
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Abstract

本实用新型涉及的是一种车载无线传感器系统，是基于ZigBee无线传感器网络和GPRS无线数据传输网络的车辆状态的检测系统。包括发射单元和接收单元，发射单元包括无线温湿度传感器和无线开关门传感器，无线温湿度传感器设置在车厢内空调回风口，无线开关门传感器设置在车厢内，采用门磁信号触发，接收单元采用无线数据采集器，无线数据采集器安装在车身上。车载无线传感器系统的检测方法包括：1)接收单元上电后由发射单元触发后发出射频信号，接收单元接收该射频信号并进行校验；2)接收单元将对接收到的数据进行分析；3)接收单元接收到来自发射器的正确数据帧后经过步骤2)处理，将数据通过RS232电平传送给GPS车载终端。本实用新型设计合理、结构简单，由于采用无线方式，网络可扩展性强。

Description

车载无线传感器系统
技术领域
本实用新型涉及的是一种车载无线传感器系统，是基于ZigBee无线传感器网络和GPRS无线数据传输网络的车辆状态的检测系统，适用于检测车辆状态的车载无线传感系统，尤其适用于运输行业的车辆状态检测。
背景技术
目前通过GPS来传输现场状况大部份是使用有线传感器来采集现场的数据，这样就导致每一个传感器都有一组线束连接到GPS车载终端。如果有四个以上的传感器就有四组线接到GPS车载终端，而且有的传感器距离GPS车载终端很远，导致GPS车载终端安装传感器非常复杂、成本高、可靠性难以保证。现有的GPS车载终端传感器大部分采用有线形式来测量转速、开关、信号，这样导致每个传感器都要有信号线接到GPS车载终端。如果有多个传感器，就会有同样多的线接到GPS车载终端，导致安装比较麻烦，大量的信号线要安装在车辆，同时也降低了传感器的可靠性。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是结合现有的传感器和无线传输技术提供一种车载无线传感器系统，包括至少一个接收单元以及多个发射单元，发射单元将实时检测到的数据或异常数据与接收单元通信。接收单元通过串口和GPS车载终端通信，GPS车载终端再按照一定的格式把发射单元发送来的数据传输到监控中心的计算机上进行分析、显示。
为解决上述技术问题，本实用新型车载无线传感器系统是采取以下方案实现的：无线传感器系统包括发射单元和接收单元，发射单元包括无线温湿度传感器和无线开关门传感器，无线温湿度传感器设置在车厢内空调回风口，测量温度和湿度的大小，在设定的时间间隔内向接收单元发送温度和湿度数据。无线开关门传感器设置在车厢内，用于检测相应的门的开关状态，无线开关门传感器采用门磁信号触发，当门的开关状态发生变化时，门磁信号被触发，向接收单元发送门开信号。接收单元采用无线数据采集器，无线数据采集器隐藏安装在车身上，接收发射单元的射频信号。
作为本实用新型的扩展，所述的发射单元还可以包括无线压力传感器、无线位置传感器和无线速度传感器等。
本实用新型车载无线传感器系统的检测方法是：
1、接收单元上电后进入工作模式。发射单元触发后发出射频信号。接收单元接收来自发射单元的射频信号，对接收到的数据帧首先进行校验，校验正确后再将其中的识别码ID分别和事先存入的接收单元的多个码模块中的识别码ID进行比较。如果和某个码模块的识别码ID相同，即为此码模块相对应的数据(接收单元内的默认ID可以通过专用的设备来输入)，否则丢弃此数据帧。
2、而后接收单元将对接收到的数据进行分析，判断电池电量低报警以及发射单元故障。无线温湿度传感器每分钟发送一次温湿度数据，当接收单元连续三分钟未收到已存入码模块中的识别码ID的无线温湿度传感器发来的数据，就判断该无线温湿度传感器故障。无线开关门传感器每15～25分钟向接收单元发送一次状态数据(无论门是否开关)，当接收单元1小时内未收到无线开关门传感器发送的任何数据，就判断该无线开关门传感器故障。
3、接收单元接收到来自发射单元的正确数据帧后，经过上述步骤2的处理后，将数据通过RS232电平传送给GPS车载终端，然后通过GPRS上传到监控中心的计算机上进行分析、显示。
本实用新型的有益效果是：本实用新型设计合理、结构简单，由于采用无线方式，网络可扩展性强，通过该网络可以实现对冷藏车辆的大箱温度进行跟踪，适时了解大箱温度，防止温度过高导致货物变质。对车辆的门进行监控，防止车箱门的非正常开关。适合物流等运输行业的车辆状态检测、监控。通过安装其他类型传感器，还可以适用于其他行业。
附图说明
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型车载无线传感器系统结构以及工作框图。
图2是本实用新型车载无线传感器系统检测方法中数据传输、校验、以及判断流程图。
具体实施方式
参照附图1～2，本实用新型无线传感器系统包括发射单元和接收单元。发射单元包括无线温湿度传感器和无线开关门传感器。无线温湿度传感器设置在车厢内空调回风口，测量温度和湿度的大小，在设定的时间间隔内向接收单元发送温度和湿度数据。无线开关门传感器设置在车厢内，用于检测相应的门的开关状态，无线开关门传感器采用门磁信号触发，当门的开关状态发生变化时，门磁信号被触发，向接收单元发送门开信号。接收单元采用无线数据采集器，无线数据采集器隐藏安装在车身上，接收发射单元的射频信号。
本实用新型无线传感器系统工作时，无线温湿度传感器将温湿度数据发送到接收单元，接收单元通过RS232接口传输给GPS车载终端，再按一定的通信协议发送给监控中心的计算机进行分析、显示。同样，无线开关门传感器将数据发送到接收单元，接收单元通过RS232接口传输给GPS车载终端，再按一定的数据格式发送给监控中心的计算机进行分析、显示。通过中心的GIS和服务器的工作达到对车辆运行状态远程监控的目的。
本实用新型车载无线传感器系统的检测方法是：
接收单元上电后开始初始化进入工作模式，发射单元触发后发出射频信号。接收单元接收来自发射单元的射频信号，对接收到的数据帧首先进行校验即检查数据是否有效，校验数据正确有效再将其中的识别码ID分别和事先存入的接收单元的多个码模块中的识别码ID进行比较。如果和某个码模块的识别码ID相同，即为此码模块相对应的数据(接收单元内的默认ID可以通过特殊的设备来输入)，此时状态寄存器值为1，否则丢弃此数据帧。
接收单元将对接收到的数据进行分析，判断电池电量低报警以及发射单元故障。无线温湿度传感器每分钟发送一次温度数据，当接收单元连续三分钟未收到已存入码模块中的识别码ID的无线温湿度传感器发来的数据，就判断该无线温湿度传感器故障。无线开关门传感器每15～25分钟向接收单元发送一次状态数据(无论门是否开关)，当接收单元1小时内未收到无线开关门传感器发送的任何信息，就判断该无线开关门传感器故障。
接收单元接收到来自发射单元的正确数据帧后，经过上述步骤的处理后，将数据通过RS232电平传送给GPS车载终端，然后通过GPRS上传到监控中心的计算机进行分析、显示。此时状态寄存器值重新置为0，开始进入新一轮检测。
所述的无线温湿度传感器为瑞士sensirion生产的SHT1x温湿度传感器，测量温度范围为：-40～125℃。
所述的无线开关门传感器采用铆钉固定。所述的无线开关门传感器采用市售的HCT202TG开关量传感器等。
所述的无线温湿度传感器和无线开关门传感器均采用3.6V大容量锂电池供电，使用寿命至少为5年；采用FSK无线调制方式，工作频率2.4G，数据波特率为9600bps，发射功率0dBm左右。
所述的无线数据采集器可以不需外接天线。可采用飞思卡尔(Freescale)半导体公司的MC13211内置MCU的ZigBee无线模块，采用汽车ACC供电，灵敏度至少为-100dBm；可以通过市售的T7009TZ型PDA(掌上电脑)来辅助现场的检测和评估。
作为本实用新型的扩展，所述的发射单元还可以包括无线压力传感器、无线位置传感器和无线速度传感器等。无线压力传感器、无线位置传感器和无线速度传感器均可采用市售传感器产品。

Claims (3)

1、一种车载无线传感器系统，其特征在于无线传感器系统包括发射单元和接收单元，发射单元包括无线温湿度传感器和无线开关门传感器，无线温湿度传感器设置在车厢内空调回风口，无线开关门传感器设置在车厢内，采用门磁信号触发，接收单元采用无线数据采集器，无线数据采集器安装在车身上。
2、根据权利要求1所述的一种车载无线传感器系统，其特征在于所述的无线开关门传感器采用铆钉固定。
3、根据权利要求1所述的一种车载无线传感器系统，其特征在于所述的发射单元为无线压力传感器、无线位置传感器和无线速度传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101853566A (zh) * 2010-05-18 2010-10-06 北京农业信息技术研究中心 冷链运输过程信息监测系统及方法
CN101540094B (zh) * 2009-04-27 2011-12-07 天泽信息产业股份有限公司 车载无线传感器系统及其检测方法
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