CN210625720U - 一种基于多传感器的物联网实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多传感器的物联网实验装置，包括实验装置本体和设置在实验装置本体内的实验系统，实验系统包括微处理器模块、电源模块、无线通信模块、GPRS模块、数据采集模块、触摸显示屏模块、按键接口模块、扩展单元，电源模块用于整个实验装置的供电；无线通信模块用于将微处理器模块中的各种数据信息传送到智能终端和云服务器；GPRS模块用于为数据提供数据传输通道；数据采集模块用于采集实验室数据信息；触摸显示屏模块用以显示信息；按键接口模块用于通过按键控制不同的功能实现；扩展单元用于实验装置其他功能的扩展；微处理器模块用于储存发送数据。本实用新型实现了对工作环境下的实时监测控制，自动化程度高。

Description

一种基于多传感器的物联网实验装置

技术领域

本实用新型涉及物联网实验装置技术领域，特别涉及一种基于多传感器的物联网实验装置。

背景技术

长期以来，我国企业生产安全事故诸如火灾爆炸泄露等问题层出不穷，以致于业界相关研究人员开始越来越重视起对企业生产过程中的设备及环境状态的监控，希望能够通过对环境数据的采集、处理以及分析工作来达到预警效果，并在事故发生后能够作出及时有效的解救措施。

总结世界强国的物联网技术发展情况为：大国都已意识到物联网技术对于国家综合国力提升的重要性，正在全力大力发展物联网技术，在信息化发展的道路上大步前进，正如在申请号为CN201521062718.X，名称为一种基于多传感器的物联网实验装置所公开的，但是该申请并不能实现对实验室的监控，不能实现与路由器的通信，对于检测到的各种数据也不能实时显示出来。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于多传感器的物联网实验装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为一种基于多传感器的物联网实验装置，包括实验装置本体和设置在实验装置本体内的实验系统，所述实验系统包括微处理器模块以及和微处理器模块通过电信号连接的电源模块、无线通信模块、GPRS模块、数据采集模块、触摸显示屏模块、按键接口模块、扩展单元，所述无线通信模块与智能终端和云服务器通信连接；所述电源模块用于整个实验装置的供电；所述无线通信模块用于将微处理器模块中的各种数据信息传送到智能终端和云服务器；所述GPRS模块用于为各种数据信息提供数据传输通道；所述数据采集模块用于采集实验室的各种数据信息；所述触摸显示屏模块用以显示输入信息、中间信息以及输出信息；所述按键接口模块用于通过按键控制不同的功能实现；所述扩展单元属于备用模块，用于整个实验装置其他功能的扩展，当需要使用扩展单元时，对微处理器模块进行相应的程序烧录，将扩展单元通过扩展接口连接微控制器；所述微处理器模块用于储存数据采集模块采集到的的各种数据信息并将其通过无线通信模块与GPRS模块传输到智能终端和云服务器上。

优选的，所述无线通信模块包括ZigBee协调器模块、WIFI模块和蓝牙模块。

进一步的，所述ZigBee协调器模块与路由器通信连接，所述路由器通过无线通信连接ZigBee扩展节点执行部件和ZigBee扩展节点传感器，通过数据之间的传输获取网络节点的相关信息；所述WIFI模块和蓝牙模块分别无线连接智能终端和云服务器。

优选的，所述数据采集模块包括多传感器模块和A/D转换模块，所述多传感器模块用于采集实验室的各种数据信息，所述A/D转换模块用于将采集到的模拟信号转换为数据信号。

进一步的，所述多传感器模块包括亮度传感器、烟雾传感器、温度传感器、声音传感器、气压传感器、燃气传感器、火焰传感器、人体红外传感器、门磁传感器，分别用于测量实验室中相对应的模拟信号。

更进一步的，所述多传感器模块还包括摄像设备，用于全方位监控实验室的整体情况。

优选的，所述微处理器模块为单片机，但对于单片机的型号不做限定，只要该单片机上具有本实用新型所述的与各个模块连接的接口，能够与本实用新型中的其他模块连接，从而实现本实用新型的功能，该单片机就可用于本实用新型中，所述智能终端为智能手机或平板电脑。

本实用新型所涉及到的各个模块均为现有技术，而本实用新型中将各个模块结合起来以达到每个模块单独使用时完全没有的效果。本实用新型相对于现有技术的有益效果是：

(1)微处理器模块和无线通信模块结合，各模块之间的信息传输通过无线通信模块进行连接，实现了对多种工作环境下的实时监测控制，以便企业在日常安全生产管理中，通过物联网及时有效地获取关键生产装置中重大危险源的状态信息，为企业安全生产管理提供科学的决策依据；

(2)通过无线通信模块连接智能终端，使得用户通过智能终端就能读取到传感器的数据并根据传感器的数据判断环境变量，同时可将数据同步传输到云服务器进行存储和分析，方便用户的操作；

(3)设置的多传感器模块对企业安全生产中的环境数据进行实时采集，并通过A/D装换器转换成数字信号，并传输到微控制器进行分析，来智能判断环境的安全系数，智能化、自动化程度高；

(4)触摸显示屏模块内部设置智能网关，使得实验装置能够与外部不同的应用系统的内部应用软件进行结合利用，使实验装置与不同的系统都能够兼容使用，使得实验装置的适用范围变广。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型多传感器系统框图；

图3为本实用新型ZigBee协调器模块系统框图；

图4为本实用新型实验装置结构示意图；

图中，1-微处理器模块，2-数据采集模块，3-扩展单元，4-电源模块，5-无线通信模块，6-智能终端，7-云服务器，8-GPRS模块，9-按键接口模块，10-触摸显示屏模块，11-亮度传感器，12-烟雾传感器，13-温度传感器，14-声音传感器，15-气压传感器，16-燃气传感器，17-火焰传感器，18-人体红外传感器，19-门磁传感器，20-摄像设备，21-ZigBee协调器模块，22-路由器，23-ZigBee扩展节点执行部件，24-ZigBee扩展节点传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1、图2和图3，一种基于多传感器的物联网实验装置，包括实验装置本体和设置在实验装置本体内的实验系统，所述实验系统包括微处理器模块1以及和微处理器模块1通过电信号连接的电源模块4、无线通信模块5、GPRS模块8、数据采集模块2、触摸显示屏模块10、按键接口模块9、扩展单元3，无线通信模块5与智能终端6和云服务器7通信连接；电源模块4用于整个实验装置的供电；无线通信模块5用于将微处理器模块1中的各种数据信息传送到智能终端6和云服务器7；GPRS模块8用于为各种数据信息提供数据传输通道；数据采集模块2用于采集实验室的各种数据信息；触摸显示屏模块10用以显示输入信息、中间信息以及输出信息；按键接口模块9用于通过按键控制不同的功能实现；扩展单元3属于备用模块，用于整个实验装置其他功能的扩展；微处理器模块1用于储存数据采集模块2采集到的的各种数据信息并将其通过无线通信模块5与GPRS模块8传输到智能终端6和云服务器7上；无线通信模块5包括ZigBee协调器模块21、WIFI模块和蓝牙模块；ZigBee协调器模块21与路由器22通信连接，路由器22通过无线通信连接ZigBee扩展节点执行部件23和ZigBee扩展节点传感器24，通过数据之间的传输获取网络节点的相关信息；WIFI模块和蓝牙模块分别无线连接智能终端6和云服务器7；数据采集模块2包括多传感器模块和A/D转换模块，多传感器模块用于采集实验室的各种数据信息，A/D转换模块用于将采集到的模拟信号转换为数据信号；多传感器模块包括亮度传感器11、烟雾传感器12、温度传感器13、声音传感器14、气压传感器15、燃气传感器16、火焰传感器17、人体红外传感器18、门磁传感器19，分别用于测量实验室中相对应的模拟信号；多传感器模块还包括摄像设备20，用于全方位监控实验室的整体情况；需要特别说明的是，本实用新型中微处理器模块1采用AT89C51单片机，智能终端6为智能手机或平板电脑，电源模块4由开关电源和变压器组成，ZigBee协调器模块21采用CC2530ZigBee模块，WiFi模块采用ESP8266串口WiFi无线模块，蓝牙模块采用DX-BT05蓝牙4.0模块，GPRS模块8采用唐山平升DATA-6121，触摸显示屏模块10包括ILI9325液晶显示屏、LED灯以及蜂鸣器。

如图4所示，本实用新型的一种基于多传感器物联网实验装置实验系统各个模块的位置关系如下，微处理器模块1的右侧设置有电源模块4，电源模块4的下方设置有触摸显示屏模块10，触摸显示屏模块10下方设置有GPRS模块8，微处理器模块1的左侧设置有按键接口模块9，按键接口模块9的下方设置有数据采集模块2，数据采集模块2下方设置有无线通信模块5和扩展单元3。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于多传感器的物联网实验装置，其特征在于：包括实验装置本体和设置在实验装置本体内的实验系统，所述实验系统包括微处理器模块(1)以及和微处理器模块(1)通过电信号连接的电源模块(4)、无线通信模块(5)、GPRS模块(8)、数据采集模块(2)、触摸显示屏模块(10)、按键接口模块(9)、扩展单元(3)，所述无线通信模块(5)与智能终端(6)和云服务器(7)通信连接；

所述电源模块(4)用于整个实验装置的供电；所述无线通信模块(5)用于将微处理器模块(1)中的各种数据信息传送到智能终端(6)和云服务器(7)；所述GPRS模块(8)用于为各种数据信息提供数据传输通道；所述数据采集模块(2)用于采集实验室的各种数据信息；所述触摸显示屏模块(10)用以显示输入信息、中间信息以及输出信息；所述按键接口模块(9)用于通过按键控制不同的功能实现；所述扩展单元(3)属于备用模块，用于整个实验装置功能的扩展；所述微处理器模块(1)用于储存数据采集模块(2)采集到的各种数据信息并将其通过无线通信模块(5)与GPRS模块(8)传输到智能终端(6)和云服务器(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的物联网实验装置，其特征在于：所述无线通信模块(5)包括ZigBee协调器模块(21)、WIFI模块和蓝牙模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于多传感器的物联网实验装置，其特征在于：所述ZigBee协调器模块(21)与路由器(22)通信连接，所述路由器(22)通过无线通信连接ZigBee扩展节点执行部件(23)和ZigBee扩展节点传感器(24)，通过数据之间的传输获取网络节点的相关信息；所述WIFI模块和蓝牙模块分别无线连接智能终端(6)和云服务器(7)。

4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的物联网实验装置，其特征在于：所述数据采集模块(2)包括多传感器模块和A/D转换模块，所述多传感器模块用于采集实验室的各种数据信息，所述A/D转换模块用于将采集到的模拟信号转换为数据信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于多传感器的物联网实验装置，其特征在于：所述多传感器模块包括亮度传感器(11)、烟雾传感器(12)、温度传感器(13)、声音传感器(14)、气压传感器(15)、燃气传感器(16)、火焰传感器(17)、人体红外传感器(18)、门磁传感器(19)，分别用于测量实验室中相对应的模拟信号。

6.根据权利要求5所述的一种基于多传感器的物联网实验装置，其特征在于：所述多传感器模块还包括摄像设备(20)，用于全方位监控实验室的整体情况。

7.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的物联网实验装置，其特征在于：所述微处理器模块(1)为单片机，所述智能终端(6)为智能手机或平板电脑。

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