CN203057196U - 一种室内环境监测节点和系统 - Google Patents

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樊勇
魏剑平
黄孝斌
卢铭
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Beijing times Polytron Technologies Inc
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BEIJING LOIT TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种室内环境监测节点和系统。所述节点,包括:存储器,用于存储该监测节点的身份信息;温湿度传感器,用于对周围环境的温湿度进行检测;处理器,与所述温湿度传感器和所述存储器相连,生成包括该监测节点的身份信息和温湿度信息的检测信号;无线通信模块,与所述处理器相连,发送所述检测信号。

Description

一种室内环境监测节点和系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及计算机应用领域,尤其涉及一种室内环境监测节点和系统。
背景技术
[0002] 随着通信技术、嵌入式计算技术以及传感器技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络作为信息技术研究的一个重要方向,逐渐成为计算机科学研究中最具活力的领域,具有广阔的应用前景。这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽而准确的信息,传送到需要这些信息的用户。传感器网络可以使人们在任何时间、地点和任何环境条件下获取大量详实而可靠的信息,因此这种网络系统可以被广泛地应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域。由于传感器网络的巨大应用价值,它已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注。美国英特尔公司、美国微软公司等信息工业界巨头也开始了传感器网络方面的工作,纷纷设立或启动相应的行动计划。日本、英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络表现出了极大的兴趣,纷纷展开了该领域的研究工作。传感器网络是信息感知和采集的一场革命。可以预见,在不久的将来,无线传感网络将改变人与自然界的交互方式,给我们的生活方式带来革命性的变化。因此,无线传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一。
[0003] 无线传感器网络是指由大量传感器节点以及由无线通信的方式组成的信息传播网络,目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者。传感器网络分布式处理的特点带来的监测高精度、高容错性、大覆盖区域、可远程监控、可快速构建、部署方便等众多优点,不易受到目标环境的限制,特别适合布置在电源供给困难的区域或人员不易到达(环境恶劣地区、敌军阵地等)的区域,这些优点使其能广泛用于军事、环境、医疗保健、空间探索及各种商业应用。无线传感器网络是一种特殊的Adhoc网络,其节点既是信息包的发起者,也是信息包的转发者。节点以Adhoc方式将数据向网关发送,再与外部网络通信,如Internet、卫星或移动通信网络等等。节点间以AdHoc方式进行通信,每个节点都可以充当路由器的角色,并且每个节点都具备动态搜索、定位和恢复连接的能力。
实用新型内容
[0004] 本实用新型提供一种室内环境监测节点和系统,要解决的技术问题是提供一种新的室内检测结构。
[0005] 为解决上述技术问题,本实用新型提供了如下技术方案:
[0006] 一种室内环境监测节点,包括:
[0007] 存储器,用于存储该监测节点的身份信息;
[0008] 温湿度传感器,用于对周围环境的温湿度进行检测;[0009] 处理器,与所述温湿度传感器和所述存储器相连,生成包括该监测节点的身份信息和温湿度信息的检测信号;[0010] 无线通信模块,与所述处理器相连,发送所述检测信号。[0011] 优选的,所述节点还具有如下特点:所述节点还包括:[0012] 定时器,与所述处理器相连;[0013] 其中,所述处理器在定时器到时后,生成所述检测信号。[0014] 一种室内环境监测系统,包括上文任一所述的室内环境监测节点、网关、信号处理电路和显示设备,其中:[0015] 所述网关,在接收到所述检测信号后,发送所述检测信号给信号处理电路;[0016] 所述信号处理电路,与所述网关相连,将所述检测信号中的温湿度与预先设置的阈值进行比较,得到比较结果;[0017] 告警电路,与所述信号处理电路相连,在所述比较结果指示温湿度超过阈值时,发出告警信号。[0018] 优选的,所述系统还具有如下特点:所述系统还包括:[0019] 所述中继节点,与所述室内环境监测节点和所述网关相连,用于接收管理装置发送检测信号,并将所述信号发送给网关。[0020] 优选的,所述系统还具有如下特点:所述室内环境监测节点与中继节点形成星状网络。[0021] 优选的,所述系统还具有如下特点:所述系统包括多个中继节点,所述多个中继节点互联,其中:[0022] 距离网关远的节点将接收到的检测信号通过其他中继节点发送到距离网关近的节点,再由距离网关近的节点发送给网关。[0023] 优选的,所述系统还具有如下特点:所述中继节点之间组成mesh网络。[0024] 优选的,所述系统还具有如下特点:所述中继节点包括Xbee模块和Ccl 100模块。[0025] 优选的,所述系统还具有如下特点:所述网关包括Xbee模块和GPRS模块。[0026] 本实用新型提供的室内环境监测节点,对室内温湿度进行监测,并将监测结果发送出去,实现对室内温湿度的检测,方便对室内环境的温湿度的远程维护。上述监测节点通过标准接口自由组合,进行数据传输。因为在不同的应用环境中对节点的能耗、采样率、响应时间和数据处理能力都有不同要求,节点应可以按照功能拆分成多个组件,组件之间可以通过标准接口自由组合。附图说明[0027]图1为本实用新型提供的室内环境监测节点实施例的结构示意图;[0028]图1为本实用新型提供的室内环境监测系统实施例的结构示意图;[0029]图3为本实用新型提供的室内环境监测系统应用实例的结构示意图;[0030] 图4为本实用新型提供的中继节点的结构示意图;[0031] 图5为本实用新型提供的网关的结构示意图。具体实施方式[0032] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0033] 其中下述监测节点和监测系统可以应用于室内温湿度的管理,尤其对机房等安放有较多用电设备的室内,具有方便维护的优势。
[0034]图1为本实用新型提供的室内环境监测节点实施例的结构示意图。图1所示方法实施例,包括:
[0035] 存储器,用于存储该监测节点的身份信息;
[0036] 温湿度传感器,用于对周围环境的温湿度进行检测;
[0037] 处理器,与所述温湿度传感器和所述存储器相连,生成包括该监测节点的身份信息和温湿度信息的检测信号;
[0038] 无线通信模块,与所述处理器相连,发送所述检测信号。
[0039] 下面对该监测节点进行具体说明:
[0040] 温湿度传感器节点在要被监测的区域安装,可以实时的测量一定区域的温湿度,具有方便安装,方便转移,方便使用等特点。
[0041] 无线通信模块包括天线、射频电路和射频芯片。无线通信模块用来无线组网和无线通信,自组织成无线局域网,通过网络将检测信号发送出去。
[0042] 为了有效控制监测节点中处理器的能耗,所述监测节点还包括:
[0043] 定时器,与所述处理器相连;
[0044] 其中,所述处理器在定时器到时后,生成所述检测信号。
[0045] 本实用新型提供的室内环境监测节点,对室内温湿度进行监测,并将监测结果发送出去,实现对室内温湿度的检测,方便对室内环境的温湿度的远程维护。上述监测节点通过标准接口自由组合,进行数据传输。因为在不同的应用环境中对节点的能耗、采样率、响应时间和数据处理能力都有不同要求,节点应可以按照功能拆分成多个组件,组件之间可以通过标准接口自由组合。
[0046]图2为本实用新型提供的室内环境监测系统实施例的结构示意图。图2所示系统包括上文任一所述的室内环境监测节点、网关、信号处理电路和显示设备,其中:
[0047] 所述网关,在接收到所述检测信号后,发送所述检测信号给信号处理电路;
[0048] 所述信号处理电路,与所述网关相连,将所述检测信号中的温湿度与预先设置的阈值进行比较,得到比较结果;
[0049] 告警电路,与所述信号处理电路相连,在所述比较结果指示温湿度超过阈值时,发
出告警信号。
[0050] 在实际应用中,告警电路可以是输出告警信息或发出警报等声音,以提醒维护人员。
[0051] 本实用新型提供的系统,用于室内温湿度的监测,并可在室内温湿度过高时发出报警信号,保证室内拥有适宜的工作环境,避免计算机不正常损耗。
[0052] 下面对本实用新型提供的系统作进一步说明:
[0053]图3为本实用新型提供的环境监测系统应用实例的结构示意图。为了扩大检测信号的传输范围,图3所示系统还包括:[0054] 所述中继节点,与所述室内环境监测节点和所述网关相连,用于接收管理装置发送检测信号,并将所述信号发送给网关。[0055] 其中,所述室内环境监测节点与中继节点形成星状网络。[0056] 图4为本实用新型提供的中继节点的结构示意图。所述中继节点包括Xbee模块和CcllOO模块。中继通过Xbee模块汇聚室内环境监测节点发送的检测信号,并通过CcllOO模块发送给网关。在实际应用中,现有技术中具有上述功能的模块也可以替代上述模块。[0057] 当然,所述系统可以包括多个中继节点,所述多个中继节点互联,其中:[0058] 距离网关远的节点将接收到的检测信号通过其他中继节点发送到距离网关近的节点,再由距离网关近的节点发送给网关。[0059] 其中,所述中继节点之间组成mesh网络,当然,也可以组成其他网络结构。[0060] 图5为本实用新型提供的网关的结构示意图。主要功能为汇聚网络数据,上传到上位机监控中心。数据通过设置为网关的Xbee模块汇聚到网关,经过megal28的串口管脚传输到megal28芯片进行处理,处理后的数据通过Gprs模块传输到互联网,并最终传送到信号处理电路。[0061] 本实用新型的监测系统具有无线自组网、信息处理、无线传输、温湿度测量、温湿度过量报警等多种功能,能够组成无线传感器网络实现可靠的数据传输,且具有成本低、功耗小、性能稳定、实用价值高等特点。在不同的应用场合下,选择不同的组件自由配置系统就可以满足要求,也有助于控制成本。同时,采用现有技术中的模块也有效的减小了节点的体积。[0062] 以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种室内环境监测节点,其特征在于,包括: 存储器,用于存储该监测节点的身份信息; 温湿度传感器,用于对周围环境的温湿度进行检测; 处理器,与所述温湿度传感器和所述存储器相连,生成包括该监测节点的身份信息和温湿度信息的检测信号; 无线通信模块,与所述处理器相连,发送所述检测信号。
2.根据权利要求1所述的室内环境监测节点,其特征在于,所述节点还包括: 定时器,与所述处理器相连; 其中,所述处理器在定时器到时后,生成所述检测信号。
3.一种室内环境监测系统,其特征在于,包括如权利要求1或2所述的室内环境监测节点、网关、信号处理电路和显示设备,其中: 所述网关,在接收到所述检测信号后,发送所述检测信号给信号处理电路; 所述信号处理电路,与所述网关相连,将所述检测信号中的温湿度与预先设置的阈值进行比较,得到比较结果; 告警电路,与所述信号处理电路相连,在所述比较结果指示温湿度超过阈值时,发出告警信号。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系统还包括: 所述中继节点,与所述室内环境监测节点和所述网关相连,用于接收管理装置发送检测信号,并将所述信号发送给网关。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述室内环境监测节点与中继节点形成星状网络。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述系统包括多个中继节点,所述多个中继节点互联,其中: 距离网关远的节点将接收到的检测信号通过其他中继节点发送到距离网关近的节点,再由距离网关近的节点发送给网关。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述中继节点之间组成mesh网络。
8.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述中继节点包括Xbee模块和Ccl 100模块。
9.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述网关包括Xbee模块和GPRS模块。
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