CN206146453U - 一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统 - Google Patents
一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，包括网关节点、GPRS接收终端及至少2个ZigBee节点，GPRS接收终端与网关节点通信连接，网关节点和ZigBee节点进行组网，并对每个ZigBee节点进行编号；ZigBee节点的主控电路通过温度传感器和/或湿度传感器采集数据，从而预判该ZigBee节点所在位置的温度和/或湿度是否会达到或超过所述报警阀值，如是则将自身编号和预警信号通过网关节点发送到GPRS接收终端；GPRS接收终端接收ZigBee节点发出的自身编号以及预警信号后，据此预警异常情况的发生地点。本申请可以对由温度和湿度造成的异常情况进行实时预警和定位，并通过GPRS通讯模块远程通知工作人员，在事故发生前解决隐患，从而避免由异常情况引起的损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及温湿度智能监测领域，特别是涉及一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统。
背景技术
目前，温湿度监测的应用需求在众多领域引起了高度关注，粮库、温室大棚、工业安全监控系统等都需要实时地监测环境温湿度，以避免由温度和湿度造成的异常情况所带起的损失。传统的温湿度监测系统通过实时监测温度、湿度数据，根据监测得到的数据自动进行阀值判断，一旦超出设定的正常范围，则发送报警信号。但是，传统的温湿度监测系统也存在着缺陷，一是只能等异常情况发生后才报警，无法避免损失的造成；二是无法准确地定位异常的发生地点，这样工作人员即使知道了有异常情况的发生，也无法第一时间出现在现场将其进行控制。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中的不足之处，提供一种可预警异常、定位异常的基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
提供一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，包括网关节点、GPRS接收终端及至少2个ZigBee节点，GPRS接收终端与网关节点通信连接，网关节点和ZigBee节点进行组网，并对每个ZigBee节点进行编号；ZigBee节点设置有主控电路、温度传感器和/或湿度传感器，主控电路预设有报警阀值，并与温度传感器和/或湿度传感器电连接；主控电路通过温度传感器和/或湿度传感器采集数据，从而预判该ZigBee节点所在位置的温度和/或湿度是否会达到或超过所述报警阀值，如是则将自身编号和预警信号通过网关节点发送到GPRS接收终端；GPRS接收终端接收ZigBee节点发出的自身编号以及预警信号后，据此预警异常情况的发生地点。
其中，所述主控电路包括微处理器、ZigBee通讯模块，微处理器与ZigBee通讯模块电连接。
其中，所述微处理器为单片机。
其中，所述ZigBee节点还包括A/D转换模块，所述温度传感器和/或湿度传感器通过A/D转换模块将数据发送给单片机。
其中，所述网关节点包括ZigBee通讯模块、GPRS通讯模块，ZigBee通讯模块将收到的数据通过RS232串口转发给 GPRS通讯模块，GPRS通讯模块再转发给所述GPRS接收终端。
其中，所述网关节点和ZigBee节点以星型拓扑结构进行组网链接。
其中，所述ZigBee节点分散设置于不同的位置。
其中，所述ZigBee节点之间的监测范围两两相切或者相交。
其中，所述温度传感器和/或湿度传感器周期性采集数据，周期间隔为5秒。
其中，还设有包括二极管整流电路、RC积分电路和放大电路的信号处理模块，整流电路的输出端与RC积分电路的输入端连接，RC积分电路的输出端与放大电路的输入端连接，所述湿度传感器的脉冲信号通过信号处理模块传输给所述主控电路。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，通过对采集到的数据进行处理分析，从而预判ZigBee节点所在位置的温度和/或湿度是否会达到或超过所述报警阀值，如是则进行预警，达到把危险扼杀在摇篮中的效果。利用ZigBee节点在组网中都有自带编号的特点，将ZigBee节点分散设置于不同的位置，当系统进行预警时，GPRS接收终端通过查看由ZigBee节点发出的预警信号就能确定由温度和湿度造成的异常情况的发生地点，使得工作人员可以第一时间出现在现场对异常情况进行控制。与现有技术相比，本申请可以对由温度和湿度造成的异常情况进行实时预警和定位，并通过GPRS通讯模块远程通知工作人员，在事故发生前解决隐患，从而避免由异常情况引起的损失。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本实用新型的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统的结构示意图；
图2是本实用新型的网关节点的结构示意图；
图3是本实用新型的ZigBee节点的结构示意图；
具体实施方式
如图1所示的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统中，包括网关节点2、GPRS接收终端3及至少2个ZigBee节点。简单起见，图1只画出了ZigBee节点1，下文也只对ZigBee节点1进行描述，其他ZigBee节点的结构和工作过程与ZigBee节点1类似，本文不赘述。
参照图2，网关节点设置有ZigBee通讯模块21、GPRS通讯模块23，网关节点2通过ZigBee通讯模块21与ZigBee节点1以星型拓扑结构进行组网，对每一个ZigBee节点1进行编号，ZigBee节点1向外通讯需经过网关节点2，由网关节点2负责对外通讯。网关节点2通过GPRS通讯模块23与GPRS接收终端3进行远程通讯，具体地，ZigBee节点1将数据发送给ZigBee通讯模块21，ZigBee通讯模块21将收到的数据通过RS232串口22转发给 GPRS通讯模块23，GPRS通讯模块23再转发给所述GPRS接收终端3，从而构成一个远程通讯系统。所述RS232串口22采用RS232搭建。
所述ZigBee节点1分散设置于所要监测的场地中的不同位置，使ZigBee节点1之间的监测范围两两相切或者相交，从而全面覆盖所要监测的场地。参照图3，ZigBee节点1包括有主控电路、温度传感器13和湿度传感器14，主控电路又包括微处理器11和ZigBee通讯模块12，本实施例中的微处理器11采用单片机。温度传感器13、湿度传感器14和ZigBee通讯模块12分别与单片机电连接。主控电路还预设有报警阀值。
还设有包括二极管整流电路、RC积分电路和放大电路的信号处理模块，整流电路的输出端与RC积分电路的输入端连接，RC积分电路的输出端与放大电路的输入端连接，湿度传感器的脉冲信号经过二极管整流电路和RC积分电路之后进行放大，把输出信号调理在0~3.3V的区间并传输给所述主控电路进行处理。
工作时，温度传感器13和湿度传感器14以5秒为周期间隔采集所在位置的温度和湿度数据，并通过A/D转换模块15将数据从模拟量转变成为数字量，发送给单片机。单片机将收到的数据与最近收到的数据汇总，并根据汇总数据实时建立以时间T为横坐标、以温度和湿度为纵坐标的温度和湿度趋势模型，并与所述报警阀值进行比较，从而实现预判该ZigBee节点1所在位置的温度和/或湿度是否会达到或超过所述报警阀值的目的。如是则ZigBee节点1将自身编号以及预警信号通过网关节点2发送到GPRS接收终端3。GPRS接收终端3接收ZigBee节点1发出的自身编号以及预警信号后，据此预警异常情况的发生地点。与现有技术相比，本申请可以对由温度和湿度造成的异常情况进行实时预警和定位，并通过GPRS通讯模块23远程通知工作人员，在事故发生前解决隐患，从而避免由异常情况引起的损失。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，包括GPRS接收终端（3）、网关节点（2）及至少2个ZigBee节点（1），GPRS接收终端（3）与网关节点（2）通信连接，网关节点（2）和ZigBee节点（1）进行组网，并对每个ZigBee节点（1）进行编号，其特征在于：
ZigBee节点（1）设置有主控电路、温度传感器（13）和/或湿度传感器（14），主控电路预设有报警阀值，并与温度传感器（13）和/或湿度传感器（14）电连接；
主控电路通过温度传感器（13）和/或湿度传感器（14）采集数据，从而预判该ZigBee节点（1）所在位置的温度和/或湿度是否会达到或超过所述报警阀值，如是则将自身编号和预警信号通过网关节点（2）发送到GPRS接收终端（3）；GPRS接收终端（3）接收ZigBee节点（1）发出的自身编号以及预警信号后，据此预警异常情况的发生地点。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，其特征在于：所述主控电路包括微处理器（11）、ZigBee通讯模块（12），微处理器（11）与ZigBee通讯模块（12）电连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，其特征在于：所述微处理器（11）为单片机。
4.根据权利要求3所述的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，其特征在于：所述ZigBee节点（1）还包括A/D转换模块（15），所述温度传感器（13）和/或湿度传感器（14）通过A/D转换模块（15）将数据发送给单片机。
5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，其特征在于：所述网关节点（2）包括ZigBee通讯模块（21）、GPRS通讯模块（23），ZigBee通讯模块（21）将收到的数据通过RS232串口（22）转发给 GPRS通讯模块（23），GPRS通讯模块（23）再转发给所述GPRS接收终端（3）。
6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，其特征在于：所述网关节点（2）和ZigBee节点（1）以星型拓扑结构进行组网链接。
7.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，其特征在于：所述ZigBee节点（1）分散设置于不同的位置。
8.根据权利要求7所述的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，其特征在于：所述ZigBee节点（1）之间的监测范围两两相切或者相交。
9.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统，其特征在于：还设有包括二极管整流电路、RC积分电路和放大电路的信号处理模块，整流电路的输出端与RC积分电路的输入端连接，RC积分电路的输出端与放大电路的输入端连接，所述湿度传感器（14）的脉冲信号通过信号处理模块传输给所述主控电路。
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| CN201620930787.6U CN206146453U (zh) | 2016-08-24 | 2016-08-24 | 一种基于ZigBee和GPRS的温湿度智能监测系统 |
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| CN (1) | CN206146453U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111260901A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-06-09 | 华中科技大学 | 一种基于无线传感网的地铁施工安全监控系统及方法 |
| CN112615427A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-06 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种基于光感应的船舶电网诊断系统及诊断方法 |
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2016
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