CN201789528U - 一种无线传感监控装置 - Google Patents

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邓中亮
徐连明
刘晨
毕乾
薛广普
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Beijing Zhihuitu Technology Development Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型公开了一种无线传感监控装置,属于传感器技术领域,该装置,包括:信息采集模块、第一接口模块和ZigBee通信模块;信息采集模块,用于采集环境信息,并将采集到的所述环境信息发送给所述第一接口模块;第一接口模块,用于将接收到的环境信息发送给ZigBee通信模块;ZigBee通信模块,用于将接收到的第一接口模块发送的环境信息通过ZigBee网络发送给远端的服务器。本实用新型实现了传感监控装置以无线的方式接入监控系统,从而避免了监控系统对固定线路的依赖,增强了系统的可靠性,同时,随着监控系统规模的扩大,通过无线的方式将传感监控装置接入系统,降低了系统的维护及布线成本。

Description

一种无线传感监控装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及通信技术领域,特别涉及一种无线传感监控装置。 背景技术
[0002] 传感监控装置是一种能够采集外界的信号、物理条件或化学组成,并将采集到的 信息发送出去的装置。传感监控装置可采集的信息包括:亮度、温度、湿度、烟雾、压力、位 置、气体流量、气体、液位等,其广泛的应用于监控、预警系统。
[0003] 现有的传感监控装置以有线的方式与监控系统连接,由监控系统中的控制中心实 时处理所有的数据。大型建筑通常包含有多个监控系统,每个监控系统之间单独布线且相
互独立。
[0004] 在实现本实用新型的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005] 现有的传感监控装置以有线的方式与监控系统连接,监控系统严重的依赖固定线 路,在灾难发生时容易因为线路损坏而失去效用,表现出极大的脆弱性。
[0006] 随着监控系统规模的扩大,有线网络的维护、更换复杂度以及布线成本也将不断 增加。
实用新型内容
[0007] 为了解决现有的传感监控装置以有线的方式与监控系统连接,监控系统严重的 依赖固定线路,在灾难发生时容易因为线路损坏而失去效用,表现出极大的脆弱性以及随 着监控系统规模的扩大,有线网络的维护、更换复杂度以及布线成本也将不断增加的问题, 本实用新型实施例提供了一种无线传感监控装置,包括:信息采集模块、第一接口模块和 ZigBee (IEEE 802. 15. 4 协议)通信模块;
[0008] 所述信息采集模块,用于采集环境信息,并将采集到的所述环境信息发送给所述 第一接口模块;
[0009] 所述第一接口模块,用于将接收到的所述信息采集模块的所述环境信息发送给所 述ZigBee通信模块;
[0010] 所述ZigBee通信模块,用于将接收到的所述第一接口模块发送的所述环境信息 通过ZigBee网络发送给远端的服务器。
[0011 ] 所述无线传感监控装置还包括:
[0012] 处理器模块,用于对所述第一接口模块接收到的所述环境信息进行处理。
[0013] 所述无线传感监控装置还包括:
[0014] 存储模块,用于将所述第一接口模块发送的所述环境信息进行缓存,并将缓存的 环境信息发送给所述处理器模块;和/或;用于将所述处理器模块处理后的所述环境信息 进行缓存,并将缓存的处理后的环境信息发送给所述ZigBee通信模块。
[0015] 所述无线传感监控装置还包括:
[0016] AD/DA模块,用于将所述环境信息和/或所述处理器模块处理后的所述环境信息进行模数转换或数模转换。
[0017] 所述无线传感监控装置还包括:电源管理模块、供电电路模块;
[0018] 所述供电电路模块与所述电源管理模块电连接,用于为无线传感监控装置供电;
[0019] 所述电源管理模块,用于对所述无线传感监控装置的用电进行分配。
[0020] 所述信息采集模块还包括:传感器单元、第二接口单元、扩展功能单元;
[0021] 所述传感器单元,用于采集所述环境信息;
[0022] 所述第二接口单元,所述第二接口模块与所述第一接口模块相适配以连接所述第 一接口模块以将采集到的所述环境信息发送给所述第一接口模块。
[0023] 所述ZigBee通信模块还包括:第三接口单元和ZigBee无线传输单元;
[0024] 所述第三接口单元,用于接收所述环境信息,并将所述环境信息发送给所述 ZigBee无线传输单元;
[0025] 所述ZigBee无线传输单元,用于将接收到的所述环境信息通过ZigBee网络发送 给所述远端的服务器。
[0026] 所述ZigBee无线传输单元还包括=ZigBee传输芯片子单元和RF天线子单元;
[0027] 所述ZigBee传输芯片子单元,用于将接收到的所述环境信息转换成可通过所述 ZigBee网络传输的形式;
[0028] 所述天线子单元,用于将转换后的所述环境信息通过所述ZigBee网络发送至所 述远端的服务器。
[0029] 本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是:
[0030] 本实用新型实施例提出了无线传感监控装置,本实用新型实施例通过在传感监控 装置上增加ZigBee通信模块,以将接收到的环境信息通过ZigBee网络发送给远端的服务 器,相对于现有的传感监控装置以有线的方式与监控系统连接而言,本实用新型实现了无 线的传感监控装置接入,从而避免了监控系统对固定线路的依赖,增强了系统的可靠性,同 时,随着监控系统规模的扩大,通过无线的方式将传感监控装置接入系统,降低了系统的维 护及布线成本。
附图说明
[0031] 图1是本实用新型第一实施例结构示意图;
[0032] 图2是本实用新型第二实施例结构示意图。
具体实施方式
[0033] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。
[0034] 实施例1
[0035] 本实用新型提供了一种无线传感监控装置1,其结构如图1所示,包括:信息采集 模块、第一接口模块和ZigBee通信模块;
[0036] 信息采集模块,用于采集环境信息,并将采集到的环境信息发送给第一接口模 块;
[0037] 第一接口模块,用于将接收到的信息采集模块的环境信息发送给ZigBee通信模块;
[0038] ZigBee通信模块,用于将接收到的第一接口模块发送的环境信息通过ZigBee网 络发送给远端的服务器。
[0039] 其中,ZigBee网络是基于IEEE 802. 15. 4技术标准和ZigBee网络协议而设计的 无线数据传输网络。
[0040] 本实用新型实施例通过在传感监控装置上增加ZigBee通信模块,将接收到的环 境信息通过ZigBee网络发送给远端的服务器,相对于现有的传感监控装置以有线的方式 与监控系统连接而言,本实用新型实现了传感监控装置以无线的方式接入监控系统,从而 避免了监控系统对固定线路的依赖,增强了系统的可靠性,同时随着监控系统规模的扩大, 通过无线的方式将传感监控装置接入系统,降低了系统的维护及布线成本。
[0041] 实施例2
[0042] 本实用新型提供了一种无线传感监控装置1,其结构如图2所示,包括信息采集模 块11、第一接口模块12和ZigBee通信模块13。
[0043] 信息采集模块11,用于采集环境信息,并将采集到的环境信息发送给第一接口模 块12 ;
[0044] 第一接口模块12,用于将接收到的所述环境信息发送给ZigBee通信模块13 ;
[0045] ZigBee通信模块13,用于将接收到的环境信息通过ZigBee网络发送给远端的服 务器。
[0046] 优选的,为使该无线传感监控装置具有计算功能,该无线传感监控装置还包括:
[0047] 处理器模块14,用于对第一接口模块12接收到的环境信息进行处理;
[0048] 优选的,在该无线传感监控装置增加了处理器模块的14的基础上,当信息采集模 块11采集到的环境信息较多时,为了避免采集到的环境信息溢出,以及使处理器模块可更 好的对环境信息进行处理,该无线传感监控装置还包括:
[0049] 存储模块15,用于将第一接口模块12发送的环境信息进行缓存,并将该环境信息 发送给处理器模块14和/或用于将处理器模块14处理后的环境信息进行缓存,并将处理 后的环境信息发送给ZigBee通信模块13。
[0050] 优选的,在该无线传感监控装置增加了处理器模块14、存储模块15的基础上该无 线传感监控装置还包括:AD/DA模块16。
[0051] 具体的,信息采集模块11采集到的环境信息和ZigBee通信模块13发送给远端服 务器的环境信息的可以为模拟信号形式的环境信息和/或数字信号形式得环境信息,处理 器模块14可以处理数字信号形式的环境信息;
[0052] 当信息采集模块11采集到的环境信息为模拟信号形式,处理器模块14处理数字 信号形式的环境信息时,AD/DA模块16,用于将第一接口模块12接收到的模拟信号形式的 环境信息转换为数字信号形式的环境信息,并将该数字信号形式的环境信息发送给存储模 块15 ;
[0053] 当ZigBee通信模块13发送模拟信号形式的环境信息给远端的服务器,处理器模 块14处理数字信号形式的环境信息时,AD/DA模块16,用于将存储模块15中存储的数字信 号形式的环境信息转换成模拟信号形式的环境信息,并将该模拟信号形式的环境信息发送 给ZigBee通信模块13。
5[0054] 当信息采集模块11采集到的和ZigBee通信模块13发送给远端服务器的环境信 息的为模拟信号形式,处理器模块14处理数字信号形式的环境信息时,所述AD/DA模块16, 用于将所述第一接口模块12接收到的模拟信号形式的环境信息转换为数字信号形式的环 境信息,并将数字信号形式的环境信息发送给存储模块15 ;以及将存储模块15中存储的数 字信号形式的环境信息转换成模拟信号形式的环境信息,并将该模拟信号形式的环境信息 发送给ZigBee通信模块13。
[0055] 优选的,该无线传感监控装置1还包括:供电电路模块17、电源管理模块18 ;
[0056] 供电电路模块17与电源管理模块电连接,用于为无线传感监控装置供电;
[0057] 电源管理模块18,用于对无线传感监控装置的用电进行分配。
[0058] 本发明实施例的无线传感监控装置1可以采用电池和220V电源两种供电方式,并 可以通过电源管理模块18根据需求调整对供电模式进行调整。如果无线传感监控终端需 要发送大量的实时信息,则采用220V电源供电,当出现停电等紧急状况时,电源管理模块 会将供电方式自动切换成电池供电,以保障整个无线传感网络的正常运行。出于低功耗考 虑,如果不用220V稳压电源,无线传感监控终端也可以用电池供电,在发送信息量不大的 情况下可维持几个月。
[0059] 上述优选的一种或多种的技术方案中,信息采集模块11还包括:传感器单元110, 第二接口单元111,扩展功能单元112 ;传感器单元110,用于采集环境信息;第二接口单元 111,用于将采集到的环境信息发送给第一接口模块12 ;扩展功能单元112,用于对信息采 集模块11进行任意所需的扩展。
[0060] 其中,第一接口模块12和第二接口单元111相互连接以传输数据。本实用新型实 施例中的第一接口模块12和第二接口单元111可以为各种形式的接口,例如RS232接口、 USB接口等。该第一接口模块12和第二接口单元111之间也可以为一连接总线。
[0061] 其中,传感器单元110优选的可以采用SHTlO温湿度传感器和/或BH1620光亮度 传感器来实现。SHTlO温湿度传感器是相对温度和湿度一体测量的传感器,具有精确露点 测量,全量程标定,无需重新标定即可互换使用,两线制数字接口,优化的长期稳定性,低能 耗,而且具有湿度传感器元件的自检测能力传感器元件加热应用,亦可获得极高的精度和 稳定性全量程标定。BH1620光亮度传感器为模拟电流输出光亮度传感器。由光电二极管和 电流镜像电路的放大器组成。通过外置电阻,将输出电流进行电压转换。通过CC2430内部 AD转换模块实现测量功能。
[0062] 具体的,ZigBee通信模块13还包括:第三接口单元130和ZigBee无线传输单元 131 ;第三接口单元130,用于接收第一接口模块12、处理器模块14、存储模块15或AD/DA 模块16中的一个或多个模块发送的环境信息,并将该环境信息发送给ZigBee无线传输单 元131 ;ZigBee无线传输单元131,用于将接收到的环境信息发送给远端的服务器。进一步 具体的,ZigBee无线传输单元131还包括=ZigBee传输芯片子单元1310和RF天线子单元 1311 ;ZigBee传输芯片子单元1310,用于将接收到的环境信息转换成可通过ZigBee网络传 输的形式;RF天线子单元1310,用于将转换后的环境信息通过ZigBee网络发送至远端的服 务器。
[0063] 其中,ZigBee无线传输单元131可采用基于TI公司的CC2430无线传输芯片来实 现。CC2430采用了高性能和低功耗的8051微控制器核。其内部集成符合IEEE802. 15. 4标
6准的2. 4GHz的RF无线电收发机,并具有优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性。CC2430 芯片采用0. 18 μ m CMOS工艺生产;在接收和发射模式下,电流损耗分别低于27mA或25mA。 CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适合那些要求电池寿命非常 长的应用。其中,CC2430芯片集成了存储模块、AD/DA模块、处理器等,因此在实现本实用新 型时,采用CC2430芯片就可以同时实现ZigBee无线传输单元131、存储模块15、AD/DA模 块16、处理器模块14,以提高集成度。当然,这只是举例说明,本实用新型实施例中既可以 通过CC2430芯片实现,也可以通过其他方式实现,而这些种实现方式都应在本实用新型的 保护范围之内。
[0064] 本实用新型的实施例提供的无线传感监控装置,通过无线方式连接,不会破坏大 型场馆现有的装修环境,维护和管理成本低,只需要部署一次就可以长期搜集监测数据且 能量耗尽后替换也比较方便,同时该无线传感监控终端本身具有一定的计算能力和存储能 力以及定位能力,可以根据物理环境的变化进行较为复杂的监控,而且无线传感装置同时 具有数据采集、无线通信和信息处理的能力,其以无线的方式接入监控网络,使在节点间进 行协同监控的同时,可不受通信线路的影响,非常适合于环境监测与安防预警方面的应用。
[0065] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用 新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保 护范围之内。

Claims (8)

1. 一种无线传感监控装置,包括:信息采集模块、第一接口模块和ZigBee通信模块; 所述信息采集模块,用于采集环境信息,并将采集到的所述环境信息发送给所述第一接口模块;所述第一接口模块,用于将接收到的所述信息采集模块的所述环境信息发送给所述 ZigBee通信模块;所述ZigBee通信模块,用于将接收到的所述第一接口模块发送的所述环境信息通过 ZigBee网络发送给远端的服务器。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述无线传感监控装置还包括: 处理器模块,用于对所述第一接口模块接收到的所述环境信息进行处理。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述无线传感监控装置还包括:存储模块,用于将所述第一接口模块发送的所述环境信息进行缓存,并将缓存的环境 信息发送给所述处理器模块;和/或;用于将所述处理器模块处理后的所述环境信息进行 缓存,并将缓存的处理后的环境信息发送给所述ZigBee通信模块。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述无线传感监控装置还包括:AD/DA模块,用于将所述环境信息和/或所述处理器模块处理后的所述环境信息进行 模数转换或数模转换。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述无线传感监控装置还包括:电源管理模块、供电电路模块;所述供电电路模块与所述电源管理模块电连接,用于为无线传感监控装置供电;所述电源管理模块,用于对所述无线传感监控装置的用电进行分配。
6.根据权利要求1〜5任一项所述的装置,其特征在于,所述信息采集模块还包括:传感器单元、第二接口单元、扩展功能单元; 所述传感器单元,用于采集所述环境信息;所述第二接口单元,所述第二接口模块与所述第一接口模块相适配以连接所述第一接 口模块以将采集到的所述环境信息发送给所述第一接口模块。
7.根据权利要求1〜5任一项所述的装置,其特征在于,所述ZigBee通信模块还包括:第三接口单元和ZigBee无线传输单元; 所述第三接口单元,用于接收所述环境信息,并将所述环境信息发送给所述ZigBee无 线传输单元;所述ZigBee无线传输单元,用于将接收到的所述环境信息通过ZigBee网络发送给所 述远端的服务器。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述ZigBee无线传输单元还包括:ZigBee传输芯片子单元和RF天线子单元; 所述ZigBee传输芯片子单元,用于将接收到的所述环境信息转换成可通过所述 ZigBee网络传输的形式;所述天线子单元,用于将转换后的所述环境信息通过所述ZigBee网络发送至所述远 端的服务器。
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