面向軌道交通的環境參數無線監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種面向軌道交通的環境參數無線監測系統，所述系統包括：無線傳感器網絡模塊，包括位于無線傳感器網絡節點上的若干傳感器及節點控制器，傳感器用于獲取環境參數；無線通信模塊，與節點控制器通過串口相連；主控制器，與無線通信模塊相連，通過無線通信模塊與節點控制器進行通信，獲取環境參數并上傳至云服務器；溫控設備，與主控制器相連，用于改變環境參數；管理終端，與主控制器相連，用于顯示并控制環境參數。本實用新型系統結構簡單且及集成度較高，通過節電控制器能夠將環境參數傳送至主控制器，實現了對環境參數的測量及控制，能夠廣泛應用于軌道交通中，保證了軌道交通的安全性。
【專利說明】
面向軌道交通的環境參數無線監測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及環境監測技術領域，特別是涉及一種面向軌道交通的環境參數無線監測系統。
【背景技術】
[0002]軌道交通(RailTransit)是指具有運量大、速度快、安全、準點、保護環境、節約能源和用地等特點的交通方式，包括地鐵、輕軌、磁懸浮、快軌、有軌電車、新交通系統等。
[0003]在城市軌道交通系統中，環境信息監測系統是地鐵安全、高效運營的基石，為適應城市軌道交通對環境監測信息化和集成化的要求，有必要提供一種面向軌道交通的環境參數無線監測系統。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種面向軌道交通的環境參數無線監測系統。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型實施例提供的技術方案如下:
[0006]—種面向軌道交通的環境參數無線監測系統，所述系統包括:
[0007]無線傳感器網絡模塊，包括位于無線傳感器網絡節點上的若干傳感器及節點控制器，傳感器用于獲取環境參數；
[0008]無線通信模塊，與節點控制器通過串口相連；
[0009]主控制器，與無線通信模塊相連，通過無線通信模塊與節點控制器進行通信，獲取環境參數并上傳至云服務器；
[0010]溫控設備，與主控制器相連，用于改變環境參數；
[0011 ] 管理終端，與主控制器相連，用于顯示并控制環境參數。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述節點控制器為STC89C52RC40C單片機。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述傳感器為溫度傳感器和/或濕度傳感器。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述傳感器為DHTll溫濕度傳感器。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述無線通信模塊為zigbee通信模塊。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述主控制器為STM32RBT6芯片。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述系統還包括與主控制器相連的WiFi通信模塊，主控制器通過WiFi通信方法將環境參數上傳至云服務器。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述溫控設備包括制冷器、制熱器、通風風扇中的一種或多種。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，所述制冷器和/或制熱器通過中間繼電器與主控制器相連。
[0020]作為本實用新型的進一步改進，所述系統還包括與主控制器相連的存儲器，主控制器當前環境參數確定環境控制標準點，存儲器用于存儲環境控制標準點。[0021 ]本實用新型的有益效果是:
[0022]系統結構簡單且及集成度較高，通過節電控制器能夠將環境參數傳送至主控制器，實現了對環境參數的測量及控制，能夠廣泛應用于軌道交通中，保證了軌道交通的安全性；
[0023]通過無線傳輸方式進行通信，減少了硬件成本，提高了數據傳輸速度。
【附圖說明】

[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型一實施方式中面向軌道交通的環境參數無線監測系統的模塊示意圖；
[0026]圖2為本實用新型一實施方式中面向軌道交通的環境參數無線監測系統的控制原理圖；
[0027]圖3為本實用新型一實施例中EN13129控制標準示意圖；
[0028]圖4為本實用新型一實施例中受控區的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型中的技術方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]參圖1所示，本實用新型一實施方式中公開了一種面向軌道交通的環境參數無線監測系統100，該系統包括:
[0031]無線傳感器網絡模塊10，包括位于無線傳感器網絡節點上的若干傳感器11及節點控制器12，傳感器11用于獲取環境參數；
[0032]無線通信模塊20，與節點控制器12通過串口相連；
[0033]主控制器30，與無線通信模塊20相連，通過無線通信模塊20與節點控制器12進行通信，獲取環境參數并上傳至云服務器(未圖示)；
[0034]溫控設備40，與主控制器30相連，用于改變環境參數；
[0035]管理終端50，與主控制器30相連，用于顯示并控制環境參數。
[0036]優選地，系統還包括與主控制器相連的WiFi通信模塊60，主控制器30通過WiFi通信方法將環境參數上傳至云服務器。
[0037]優選地，溫控設備40包括制冷器41、制熱器42、通風風扇43中的一種或多種，制冷器41和/或制熱器42通過中間繼電器44與主控制器30相連。
[0038]進一步地，系統還包括與主控制器30相連的存儲器70和電源模塊80，主控制器當前環境參數確定環境控制標準點，存儲器用于存儲環境控制標準點，電源模塊80用于為主控制器30、WiFi通信模塊60等提供電源。
[0039]結合圖2所示，本實用新型無線傳感器網絡模塊10中的傳感器采集溫度、濕度等數據，并將其通過節點控制器12通過無線傳輸方式傳給主控制器30(網關節點)，主控制器30依據溫度控制標準控制溫控設備40，并且把實時溫度、濕度等數據上傳到云服務器，管理終端50能夠對整個系統進行管理。
[0040]以下結合具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0041 ]在本實用新型的一具體實施例中，節點控制器使用STC89C52RC40C單片機，傳感器采用DHTll溫濕度傳感器，無線通信模塊為zigbee通信模塊。使用STC89C52RC40C單片機作為單個傳感節點的主控，控制DHTll溫濕度傳感器工作，并通過串口與CC2530串口的zigbee模塊進行通信。
[0042]CC2530是TI公司的一款片上系統解決方案，支持ZigBee協議。而DHTll溫濕度傳感器是一款有已校準數字信號輸出的溫濕度傳感器，精度濕度± 5 % RH，溫度± 2 °C，量程濕度20-90%RH，溫度O?50°C。當然，在其他實施例中，傳感器也可以采用其他類型的溫度傳感器和/濕度傳感器。
[0043]工作時，為傳感器節點確立了工作時序，各個節點在收到編號對應的命令后被喚醒，控制DHTl I溫濕度傳感器讀取溫度、濕度數據，再通過zigbee通信模塊發送給主控制器。
[0044]本實施例中主控制器使用STM32RBT6芯片(32位Cortex-M3CPU)，支持定時器、ADC、SP1、IIC和USRT，具有7通道DMA控制器。
[0045]主控制器通過zigbee通信模塊與各個傳感器節點通訊，以取得實時溫度、濕度數據，再通過WiFi模塊把數據上傳到云服務器。同時，主控制器更新標準點，存儲到E2PR0M(24C02)存儲器中，依據這個控制標準輸出PffM波型，控制溫控設備。
[0046]其中，控制標準基于圖3中EN13129提及的溫度控制標準，結合圖4所示，在15?35攝氏度區間內設置一個受控區，受控區內的溫度曲線由19個標準點通過最小二乘法擬合得出。
[0047]管理終端50為PC終端，通過PC終端上的監控網頁進行監控，監控網頁分為反饋頁面和管理頁面。
[0048]具體地，通過收集乘客反饋來改進溫度控制標準，乘客掃碼進入反饋界面之后，可以提交感受和留言，同時，乘客也能觀察到10分鐘內的溫度變化曲線。
[0049]管理員除了能夠觀察溫度變化曲線之外，還可以依據用戶的反饋情況更新標準點。例如在某一溫度狀態下反饋感覺冷的乘客超出規定的閥值，就理應更新對應溫度下的標準點。
[0050]由上述技術方案可以看出，本實用新型具有以下有益效果:
[0051]系統結構簡單且及集成度較高，通過節電控制器能夠將環境參數傳送至主控制器，實現了對環境參數的測量及控制，能夠廣泛應用于軌道交通中，保證了軌道交通的安全性；
[0052]通過無線傳輸方式進行通信，減少了硬件成本，提高了數據傳輸速度。
[0053]對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0054]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述系統包括: 無線傳感器網絡模塊，包括位于無線傳感器網絡節點上的若干傳感器及節點控制器，傳感器用于獲取環境參數； 無線通信模塊，與節點控制器通過串口相連； 主控制器，與無線通信模塊相連，通過無線通信模塊與節點控制器進行通信，獲取環境參數并上傳至云服務器； 溫控設備，與主控制器相連，用于改變環境參數； 管理終端，與主控制器相連，用于顯示并控制環境參數。2.根據權利要求1所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述節點控制器為STC89C52RC40C單片機。3.根據權利要求1所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述傳感器為溫度傳感器和/或濕度傳感器。4.根據權利要求3所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述傳感器為DHT11溫濕度傳感器。5.根據權利要求1所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述無線通信模塊為zigbee通信模塊。6.根據權利要求1所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述主控制器為STM32RBT6芯片。7.根據權利要求1所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述系統還包括與主控制器相連的WiFi通信模塊，主控制器通過WiFi通信方法將環境參數上傳至云服務器。8.根據權利要求1所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述溫控設備包括制冷器、制熱器、通風風扇中的一種或多種。9.根據權利要求8所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述制冷器和/或制熱器通過中間繼電器與主控制器相連。10.根據權利要求1所述的面向軌道交通的環境參數無線監測系統，其特征在于，所述系統還包括與主控制器相連的存儲器，主控制器當前環境參數確定環境控制標準點，存儲器用于存儲環境控制標準點。
【文檔編號】G08C17/02GK205722379SQ201620512162
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】查光圣, 鄭建穎, 朱忠奎
【申請人】蘇州大學