CN202957846U - 一种自动雨量采集传输系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动雨量采集传输系统，包括若干个雨量传感器节点、若干个路由器节点和zigbee网关服务器，所述雨量传感器节点负责采集雨量数据，并通过路由器节点向zigbee网关服务器发送，所述每个雨量传感器节点对应于一个路由器节点，且zigbee网关服务器还通过网络连接数据服务中心。实现了基于Zigbee无线通信技术和Internet的远程雨量采集、无线数据传输和控制等功能。这样我们就能够有效地控制远程测量仪器设备，在任何地方进行雨量采集、任何地方进行雨量数据分析、任何地方进行雨量显示。
Description
技术领域
本实用新型涉及信息采集系统，具体涉及一种自动雨量采集传输系统。
背景技术
雨量信息是重要的水文检测参数和气象信息的一个主要组成部分，它也是防汛抗早决策的重要依据。它的实时性和可靠性是决策实时性、科学性的前提。雨量信息的及时采集可以对洪涝灾害实施有效的监测和预警；而作为一项基础性工作，建立地区雨量档案系统，通过雨量信息的管理和分析，为能够对区域气候的长期走势和大范围的气候变化做出科学预测提供了可靠依据。由于国内各地区的降雨量极不平衡，加上领土广阔，地理环境复杂，地区经济发展不平衡等原因，导致雨量检测工作处在比较落后的状态。建立一套经济实用的、符合我国国情的雨量采集传输系统势在必行。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动雨量采集传输系统，实现了基于Zigbee无线通信技术和Internet的远程雨量采集、无线数据传输和控制等功能。这样我们就能够有效地控制远程测量仪器设备，在任何地方进行雨量采集、任何地方进行雨量数据分析、任何地方进行雨量显示。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种自动雨量采集传输系统，包括若干个雨量传感器节点、若干个路由器节点和zigbee网关服务器，所述雨量传感器节点负责采集雨量数据，并通过路由器节点向zigbee网关服务器发送，所述每个雨量传感器节点对应于一个路由器节点，且zigbee网关服务器还通过网络连接数据服务中心。
优选的，所述雨量传感器节点包括微控制器、无线节点收发模块以及雨量传感器，负责雨量传感器的控制及数据采集处理并将数据通过无线收发模块传输。
优选的，所述Zigbe网关服务器包括微控制器，所述微控制器连接有无线网络协调器模块，因特网接入模块，存储设备接口模块以及状态指示按键模块。
通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
该系统满足雨量采集网络化、雨量信息共享化、操作简单化的要求，实现了基于Zigbee无线通信技术和Internet的远程雨量采集、无线数据传输和控制等功能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的工作原理图。
图2为本实用新型的雨量传感器节点示意图。
图3为本实用新型。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参照图1，一种自动雨量采集传输系统，包括若干个雨量传感器节点、若干个路由器节点和zigbee网关服务器，所述雨量传感器节点负责采集雨量数据，并通过路由器节点向zigbee网关服务器发送，所述每个雨量传感器节点对应于一个路由器节点，且zigbee网关服务器还通过网络连接数据服务中心。
zigbee网关服务器，它作为全功能设备（Full Function Device,FFD）负责Zigbee网络的组建及控制，同时收集传感器节点发来的监测数据；
路由节点是传感器节点与zigbee网关服务器之间的桥梁，当传感器节点与zigbee网关服务器相距较远时，路由节点负责数据的转发。树状的拓扑结构能够有效扩大雨量采集网络覆盖范围。
对于因特网的接入，考虑到实际中接入点通常固定，所以该设备采用基于TCP/IP协议的有线接入方式，其传输速率为10/100M自适应，既节省成本又实现高速率的远程访问。数据服务中心通过TCP协议与zigbee网关服务器建立连接，并采用HTTP协议访问存储在服务器上的网页文件获取雨量信息，同时通过CGI程序对雨量采集系统进行控制从而实现“Ubiquitous” 雨量采集传输系统。
参照图2，所述雨量传感器节点包括微控制器、无线节点收发模块以及雨量传感器，负责雨量传感器的控制及数据采集处理并将数据通过无线收发模块传输。
主要功能是采集雨量信息，并将数据以无线方式发送到网关服务器。Zigbee传感器节点架构如图2所示。传感器节点的设计，主要分为微控制器平台、无线节点收发模块以及雨量传感器，它们均采用市面上常见的IC芯片，实现容易且成本低廉。
传感器节点微控制器平台是Zigbee传感器节点的基础，它负责雨量传感器的控制及数据采集处理并将数据通过无线收发模块传输。
传感器节点平台主要使用了Silicon公司的C8051F350 MCU,它与传统的单片机如89C51等相比具有丰富的外部接口及A/D转换功能，可以快捷方便地实现各模块间的衔接并降低成本。
无线收发模块与网关服务器的网络协调部分使用相同的通信模块，通过设置将其作为普通节点，它与网关服务器的无线网络协调器、路由节点共同组成无线传感器网络，实现监测数据无线传输。
参照图3，Zigbe网关服务器主要承载无线网络协调、因特网接入、数据采集存储、数据发布等功能。
采用处理速度快、程序存储及RAM空间大、可扩展性强的微控制器以及具有特定功能的专用芯片来设计服务器，可以取代传统的PC服务器并有效降低成本。网关服务器如图3所示，主要分为三个模块：无线网络协调器模块，因特网接入模块，存储设备接口模块。
无线网络协调器模块的主要功能是协调建立无线传感器网络、网络信标传输、网络节点管理以及网络配置信息的存储。除此之外，协调器模块还具备关联节点之间的路由信息。本文设计主要采用了飞思卡尔公司的MC13213芯片设计的协调器模块，该芯片兼容Zigbee协议可以作为良好的Zigbee无线传感器网络开发平台。
因特网接入模块主要是在基于Zigbee协议的无线传感器网络与基于TCP/IP协议的因特网之间建立桥梁，实现数据在两个协议之间的双向传输使局域的无线传感器网络与开放的因特网互联。本文因特网接入模块主要采用了WIZnet公司的W5100网络接口芯片搭建，该模块能够很好地与IEEE802.3 10BASE-T和802.3u 100BASE-TX兼容。
存储设备接口模块主要功能是提供USB接口，使USB存储设备连接后实现必要数据的海量存储，并能使用户通过数据存储介质调取需要的数据实现服务器的功能。本文采用南京芯恒公司的CH375 USB接口芯片，设计移动存储介质接口，通过连接移动存储介质（如U盘、移动硬盘）实现海量存储功能。
对于上述三个模块的控制，本文采用基于ARM7的STM32F101R8微控制器开发平台来整合模块实现网关服务器功能。
需要注意的是，路由节点是网关服务器与传感器节点的中间节点，将无线收发模块SZ05-ZBEE进行设置即能实现路由功能，故不再设计。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种自动雨量采集传输系统，其特征在于：包括若干个雨量传感器节点、若干个路由器节点和zigbee网关服务器，所述雨量传感器节点负责采集雨量数据，并通过路由器节点向zigbee网关服务器发送，所述每个雨量传感器节点对应于一个路由器节点，且zigbee网关服务器还通过网络连接数据服务中心。
2.根据权利要求1所述的一种自动雨量采集传输系统，其特征在于：所述雨量传感器节点包括微控制器、无线节点收发模块以及雨量传感器，负责雨量传感器的控制及数据采集处理并将数据通过无线收发模块传输。
3.根据权利要求1所述的一种自动雨量采集传输系统，其特征在于：所述Zigbe网关服务器包括微控制器，所述微控制器连接有无线网络协调器模块，因特网接入模块，存储设备接口模块以及状态指示按键模块。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107490812A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-12-19 | 安徽华脉科技发展有限公司 | 一种基于gprs的远程雨量监测系统 |
| CN112054469A (zh) * | 2020-09-10 | 2020-12-08 | 江苏华世远电力技术有限公司 | 一种可自动排水的模块化电缆沟系统 |
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