專利名稱：一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，具體涉及一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大型公共建筑物或者園區(qū)，其室內(nèi)外的環(huán)境對人們的身心健康有著重要和直接的影響，而建筑物或者園區(qū)的安全指標則直接影響人們的生命安全。其中監(jiān)測園區(qū)內(nèi)的室內(nèi)溫度、室內(nèi)濕度、室外溫度、室外濕度、室外二氧化碳濃度、室內(nèi)光照度等，使得管理人員以此來了解園區(qū)內(nèi)是否有環(huán)境污染或者供暖不達標的現(xiàn)象；水流量監(jiān)測控制園區(qū)用水量和檢測有管道水管崩裂，供熱、供氣管道壓力監(jiān)測是否有管道泄漏隱患，電力監(jiān)測用以了解園區(qū)用電是否存在過度浪費電力的情況，煤氣檢測用以監(jiān)測是否存在煤氣泄漏隱患，通過這種監(jiān)測能夠?qū)崟r的診斷園區(qū)的各項設(shè)施時候處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而了解園區(qū)的運行狀態(tài)。但目前的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控主要依賴與工作人員對特定環(huán)境在一定時間內(nèi)的指標監(jiān)控，實時性差，并且這種監(jiān)控往往不能代表特定環(huán)境的指標。

實用新型內(nèi)容為了降低監(jiān)控園區(qū)內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)的復(fù)雜度，本實用新型提出一種可長時間工作的、實時監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個或多個數(shù)據(jù)采集節(jié)點、一個或多個中繼節(jié)點和一個處理平臺，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點，用于采集監(jiān)控園區(qū)內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)；所述中繼節(jié)點，用于轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)；所述處理平臺，用于獲取所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)判斷監(jiān)控園區(qū)的是否處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。進一步地，所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括一個或多個接收網(wǎng)關(guān)，所述接收網(wǎng)關(guān)，用于匯集所述中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)，并將所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述處理平臺。進一步地，各所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點分別包括:傳感器和無線通信模塊，所述傳感器采集環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)并通過所述無線通信模塊發(fā)送給所述中繼節(jié)點；所述中繼節(jié)點為無線中繼節(jié)點。進一步地，所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、濃度傳感器、照度傳感器中的一種或多種。進一步地，數(shù)據(jù)采集節(jié)點還包括485接口和/或232接口 ；所述485接口，用于接收傳感器輸出的485通訊協(xié)議的信號，并將所述信號轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線通信模塊；所述232接口，用于接收傳感器輸出的232通訊協(xié)議的信號，并將所述信號轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線通信模塊。[0016]進一步地，溫度傳感器是DS18b20傳感器，濕度傳感器為SHTll傳感器。進一步地，所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括告警模塊；所述告警模塊，用于在所述處理平臺判斷所述監(jiān)控園區(qū)處于非正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，
發(fā)出告警信號。進一步地，所述無線通信模塊包括:收集單元，用于收集中繼節(jié)點的信號強度；比較單元，用于對收集到的信號強度進行比較，確定信號強度最強的中繼節(jié)點；發(fā)送單元，用于將環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給所確定的信號強度最強的中繼節(jié)點。進一步地，中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)時，直接與接收網(wǎng)關(guān)通訊，或者通過其他中繼節(jié)點與接收網(wǎng)關(guān)通訊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過中繼節(jié)點組成MESH網(wǎng)絡(luò)對園區(qū)進行有效的信號覆蓋，然后在園區(qū)內(nèi)可以任意的加入數(shù)據(jù)采集節(jié)點，這樣可以根據(jù)需求測量任何想要測量的數(shù)據(jù)，更快捷的得到數(shù)據(jù)，對園區(qū)的環(huán)境及狀態(tài)進行監(jiān)測。

圖1為本實用新型實施例的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施一的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用示例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。本實用新型實施例提出了一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，應(yīng)用于現(xiàn)有的大型公共建筑物或者園區(qū)，所述物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個或多個數(shù)據(jù)采集節(jié)點、一個或多個中繼節(jié)點、和一個處理平臺，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點，用于采集監(jiān)控園區(qū)內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)；所述中繼節(jié)點，用于轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)； 所述處理平臺，用于獲取所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)判斷監(jiān)控園區(qū)的是否處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。在一個備選方案中，所述環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)還可以包括:一個或多個接收網(wǎng)關(guān)，用于匯集所述中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)，并將所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述處理平臺。數(shù)據(jù)采集節(jié)點、中繼節(jié)點、接收網(wǎng)關(guān)之間通過無線的方式進行通信，數(shù)據(jù)采集節(jié)點包括傳感器和無線通信模塊，無線通信模塊將傳感器(傳感器包括既包括芯片級別，比如DS18b20、SHTll等，還包括符合標準接口的485、232信號，比如帶變送器的壓力、流量、電力消耗等)采集的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)發(fā)送至與其信號連接最穩(wěn)定的中繼節(jié)點，中繼節(jié)點采用雙通道設(shè)置，把接收的數(shù)據(jù)發(fā)送至與接收網(wǎng)關(guān)；接收網(wǎng)關(guān)將匯集的數(shù)據(jù)發(fā)送至與其相連接的處理平臺。其中數(shù)據(jù)采集節(jié)點收集所有中繼節(jié)點的信號強度，選擇信號強度最好的中繼節(jié)點，作為其發(fā)送數(shù)據(jù)的目的中繼節(jié)點，再由該目的中繼節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)給接收網(wǎng)關(guān)，從而達到最優(yōu)的數(shù)據(jù)傳輸。中繼節(jié)點接收到數(shù)據(jù)采集節(jié)點的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收網(wǎng)關(guān)時，如果可以直接與接收網(wǎng)關(guān)通訊，則把數(shù)據(jù)直接發(fā)送給接收網(wǎng)關(guān)，否則通過MESH網(wǎng)絡(luò)的其他中繼節(jié)點組成的最優(yōu)路徑發(fā)送給接收網(wǎng)關(guān)。接收網(wǎng)關(guān)通過3G、GPRS、LAN等方式將數(shù)據(jù)傳輸給處理平臺。所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、濃度傳感器、照度傳感器中的一種或多種。數(shù)據(jù)采集節(jié)點還包括485接口和/或232接口；所述485接口，用于接收傳感器輸出的485通訊協(xié)議的信號，并將所述信號轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線通信模塊； 所述232接口，用于接收傳感器輸出的232通訊協(xié)議的信號，并將所述信號轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線通信模塊。數(shù)據(jù)采集節(jié)點可以有外部12V直流供電接口和/或內(nèi)部3.6V鋰電電池座。當數(shù)據(jù)采集節(jié)點沒有接入485信號或者232信號時，則可以采用3.6V鋰電池供電，數(shù)據(jù)采集節(jié)點如果接入了 485信號或者232信號時，則需采用外部12V供電，供電電流不得小于500mA。一般園區(qū)需要監(jiān)測的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)包括:室內(nèi)包括溫濕度、室外溫濕度、室內(nèi)二氧化碳濃度、水流量、電力表、輸水管道壓力、天然氣管道壓力、燃氣報警器等。溫濕度可由數(shù)據(jù)采集節(jié)點的溫度傳感器、濕度傳感器測量，其他傳感器的數(shù)據(jù)可以變送成為標準的485信號或者232信號接入到系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集節(jié)點通過無線方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給與其信號強度最好的中繼節(jié)點。所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括告警模塊，處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)；所述告警模塊，用于在所述監(jiān)控園區(qū)處于非正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)是，發(fā)出告警信號。其中正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)是指各個數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集的全部環(huán)境狀態(tài)參數(shù)都在安全范圍內(nèi)；任何一個數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集的任何一個環(huán)境狀態(tài)參數(shù)不在安全范圍內(nèi)，則為非正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。實施例一如圖2所示，監(jiān)控園區(qū)為包括住宅小區(qū)、辦公區(qū)、廠房和輸送管道，監(jiān)控的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)主要包括溫度、濕度、燃氣濃度、管道壓力和流量，家屬樓I設(shè)置5個數(shù)據(jù)采集節(jié)點Cl、C2、C3、C4、C5和2個中繼節(jié)點Jl和J2，家屬樓2設(shè)置5個數(shù)據(jù)采集節(jié)點C6、C7、C8、C9、ClO和2個中繼節(jié)點J3和J4，家屬樓3設(shè)置3個數(shù)據(jù)采集節(jié)點C11、C12、C13和2個中繼節(jié)點J5和J6，家屬樓4設(shè)置3個數(shù)據(jù)采集節(jié)點C14、C15、C16和2個中繼節(jié)點J7和J8，家屬樓5設(shè)置5個數(shù)據(jù)采集節(jié)點C17、C18、C19、C20、C21和2個中繼節(jié)點J9和J10,家屬樓6設(shè)置3個數(shù)據(jù)采集節(jié)點C22、C23、C24和2個中繼節(jié)點Jll和J12，廠房設(shè)置5個數(shù)據(jù)采集節(jié)點C31、C32、C33、C34、C35、C36、C37和2個中繼節(jié)點J17和 J18，辦公樓I設(shè)置4個數(shù)據(jù)采集節(jié)點C25、C26、C27、C28和2個中繼節(jié)點J13和J14，[0057]辦公樓2設(shè)置接收網(wǎng)關(guān)、2個數(shù)據(jù)采集節(jié)點C29、C30和2個中繼節(jié)點J15和J16，數(shù)據(jù)采集節(jié)點Cl、C2分別采集家屬樓I外部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J1，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C3、C4分別采集家屬樓I內(nèi)部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J1，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C5采集家屬樓I內(nèi)部的燃氣濃度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J2，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C6、C7分別采集家屬樓2外部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J3，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C8、C9分別采集家屬樓2內(nèi)部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J3，數(shù)據(jù)采集節(jié)點ClO采集家屬樓2內(nèi)部的燃氣濃度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J4，數(shù)據(jù)采集節(jié)點CU、C12分別采集家屬樓3內(nèi)部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J5，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C13采集家屬樓3內(nèi)部的燃氣濃度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J6，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C14、C15分別采集家屬樓4內(nèi)部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J7，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C16采集家屬樓4內(nèi)部的燃氣濃度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J8，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C17、C18分別采集家屬樓5外部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J9，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C19、C20分別采集家屬樓5內(nèi)部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J9，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C21采集家屬樓5內(nèi)部的燃氣濃度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J10，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C22、C23分別采集家屬樓6內(nèi)部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J11，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C24采集家屬樓6內(nèi)部的燃氣濃度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J12，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C31、C32分別采集廠房至辦公樓的輸送管道的流量和壓力，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J17，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C36、C37分別采集廠房至家屬樓的輸送管道的流量和壓力，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J12，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C33、C34、C35分別采集廠房內(nèi)部的溫度、濕度和燃氣濃度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J17，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C25、C26分別采集辦公樓I外部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J13，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C27、C28分別采集辦公樓I內(nèi)部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J13，數(shù)據(jù)采集節(jié)點C29、C30分別采集辦公樓2內(nèi)部的溫度和濕度，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至信號強度最好的中繼節(jié)點J15，中繼節(jié)點接收到各個數(shù)據(jù)采集節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至接收網(wǎng)關(guān)，其中J14、J15、J16、J17、J18直接與接收網(wǎng)關(guān)通訊，把數(shù)據(jù)直接發(fā)送給接收網(wǎng)關(guān)，其余中繼節(jié)點通過其他中繼節(jié)點組成的最優(yōu)路徑發(fā)送給接收網(wǎng)關(guān)。本實用新型實施例的監(jiān)控系統(tǒng)，復(fù)雜度低，可長時間工作、實時監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)遠去的環(huán)境狀態(tài)指標。以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求1.一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括一個或多個數(shù)據(jù)采集節(jié)點、一個或多個中繼節(jié)點和一個處理平臺， 所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點，用于采集監(jiān)控園區(qū)內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)； 所述中繼節(jié)點，用于轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)； 所述處理平臺，用于獲取所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)判斷監(jiān)控園區(qū)的是否處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括一個或多個接收網(wǎng)關(guān)， 所述接收網(wǎng)關(guān)，用于匯集所述中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)，并將所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述處理平臺。
3.如權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:各所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點分別包括:傳感器和無線通信模塊，所述傳感器采集環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)并通過所述無線通信模塊發(fā)送給所述中繼節(jié)點；所述中繼節(jié)點為無線中繼節(jié)點。
4.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、濃度傳感器、照度傳感器中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)采集節(jié)點還包括485接口和/或232 接□; 所述485接口，用于接收傳感器輸出的485通訊協(xié)議的信號，并將所述信號轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線通信模塊； 所述232接口，用于接收傳感器輸出的232通訊協(xié)議的信號，并將所述信號轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線通信模塊。
6.如權(quán)利要求4所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:溫度傳感器是DS18b20傳感器，濕度傳感器為SHTll傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控系統(tǒng)還包括告警模塊； 所述告警模塊，用于在所述處理平臺判斷所述監(jiān)控園區(qū)處于非正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，發(fā)出告警信號。
8.如權(quán)利要求3所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于: 所述無線通信模塊包括: 收集單元，用于收集中繼節(jié)點的信號強度； 比較單元，用于對收集到的信號強度進行比較，確定信號強度最強的中繼節(jié)點； 發(fā)送單元，用于將環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給所確定的信號強度最強的中繼節(jié)點。
9.如權(quán)利要求2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)時，直接與接收網(wǎng)關(guān)通訊，或者通過其他中繼節(jié)點與接收網(wǎng)關(guān)通訊。
專利摘要一種物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，涉及一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，降低了監(jiān)控園區(qū)內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)的復(fù)雜度，所述監(jiān)控系統(tǒng)，包括一個或多個數(shù)據(jù)采集節(jié)點、一個或多個中繼節(jié)點和一個處理平臺，所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點，用于采集監(jiān)控園區(qū)內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)；所述中繼節(jié)點，用于轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點采集的環(huán)境狀態(tài)參數(shù)；所述處理平臺，用于獲取所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)所述環(huán)境狀態(tài)參數(shù)判斷監(jiān)控園區(qū)的是否處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。本實用新型通過中繼節(jié)點組成MESH網(wǎng)絡(luò)對園區(qū)進行有效的信號覆蓋，然后在園區(qū)內(nèi)可以任意的加入數(shù)據(jù)采集節(jié)點，這樣可以根據(jù)需求測量任何想要測量的數(shù)據(jù)，更快捷的得到數(shù)據(jù)，對園區(qū)的環(huán)境及狀態(tài)進行監(jiān)測。
文檔編號G01D21/02GK203054565SQ201320020829
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者魏劍平, 黃孝斌, 樊勇, 張緯靜 申請人:北京時代凌宇科技有限公司