地鐵環(huán)境感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端裝置制造方法
【專利摘要】地鐵環(huán)境感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端裝置，涉及一種網(wǎng)絡(luò)終端裝置，其特征在于，所述裝置包括可充電電池的主機，鞭狀天線，以及配套的18種可供選擇的傳感器模塊；主機外殼為長方形，外殼上設(shè)有開關(guān)、傳感器接口、天線接口，充電接口、調(diào)試接口、2×2鍵盤、指示燈；主機內(nèi)裝有主電路板，主電路板由充電電路、穩(wěn)壓電路、無線收發(fā)電路、傳感器接口電路、鍵盤電路、顯示電路、時鐘電路和CPU組成；充電電路與主機外殼上的充電接口相連，其輸出連接電池兩極；穩(wěn)壓電路經(jīng)過開關(guān)與電池相連；通過在主機上安裝不同的傳感器模塊，可以實現(xiàn)采集溫度、濕度等不同環(huán)境信息的功能。采集到的信息可以通過無線局域網(wǎng)上傳匯總。
【專利說明】地鐵環(huán)境感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)終端裝置，特別是涉及一種地鐵環(huán)境感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]當前地鐵環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要是以環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)BAS為核心，以電力監(jiān)控系統(tǒng)SCADA為基礎(chǔ)，以列車自動控制ATC系統(tǒng)為輔助。由于集成度不高，導(dǎo)致綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動性不夠強。當前地鐵安全環(huán)境的監(jiān)測系統(tǒng)主要采用人工監(jiān)測以及有線傳感器來實現(xiàn)，人工監(jiān)測主要依靠經(jīng)驗，存在較大的不確定性，而且難以主動、實時、可靠地感知正在變化的環(huán)境信息；而有線傳感器監(jiān)測方式，不僅成本高，施工復(fù)雜，在實際安裝中還需要考慮布線、位置等諸多問題，而且后續(xù)維護的開支也比較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種地鐵環(huán)境感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端裝置，通過在主機上安裝不同的傳感器模塊，可以實現(xiàn)采集溫度、濕度等不同環(huán)境信息的功能。采集到的信息可以通過無線局域網(wǎng)上傳匯總。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]該終端包括內(nèi)含可充電電池的主機，鞭狀天線，以及配套的18種可供選擇的傳感器模塊。主機外殼為長方形，外殼上設(shè)有開關(guān)、傳感器接口、天線接口，充電接口、調(diào)試接口、2 X 2鍵盤、指示燈。主機內(nèi)裝有主電路板，主電路板由充電電路、穩(wěn)壓電路、無線收發(fā)電路、傳感器接口電路、鍵盤電路、顯示電路、時鐘電路和CPU組成。充電電路與主機外殼上的充電接口相連，其輸出連接電池兩極，使用者可以通過充電電路為電池充電；穩(wěn)壓電路經(jīng)過開關(guān)與電池相連，其輸出口連接主板上的電源總線為整個主板提供電源；無線收發(fā)電路一端與機殼上的天線接口相連，另一端連接CPU的無線收發(fā)引腳，通過無線收發(fā)電路CPU可以接收和發(fā)送無線數(shù)據(jù)；系統(tǒng)的CPU選用德州儀器公司的無線處理器CC2530，該處理器具有工業(yè)標準增強型8051內(nèi)核并集成有高性能射頻收發(fā)器；CPU通過傳感器接口電路與主機殼上的傳感器接口相連，安裝上配套的傳感器CPU就可以采集相應(yīng)的環(huán)境信息；CPU通過鍵盤電路和顯示電路分別連接主機殼上的2X2鍵盤和3個指示燈用戶可以通過鍵盤對系統(tǒng)進行設(shè)定，通過指示燈觀察系統(tǒng)運行狀態(tài)；時鐘電路用于無線局域網(wǎng)時鐘同步，CPU可以通過該電路直接讀取網(wǎng)絡(luò)時間。
[0006]本實用新型的優(yōu)點與效果是:
[0007]本裝置通過在主機上安裝不同的傳感器模塊，終端可以實現(xiàn)對溫度、濕度等不同環(huán)境信息進行采集的功能。主機具有內(nèi)置天線可以實現(xiàn)一定距離的無線通訊，通過加裝外置的鞭狀天線可以進一步增強其無線通訊能力使通訊距離更遠，信號更穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0011]圖中附件:I為矩陣鍵盤，2為主機體，3為指示燈，4為天線接口，5為鞭狀天線，6為電源開關(guān)，7為傳感器模塊接口，8為傳感器模塊，9為充電接口。
[0012]如圖1所示，本實用新型為一種低功耗、高可靠性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端。該終端包括主機2、鞭狀天線5和傳感器模塊8。主機2的前面板上有按鈕4個組成2X2矩陣鍵盤I用來實現(xiàn)手動復(fù)位等功能；在鍵盤上方有三個指示燈3，指示燈顏色為紅、綠、黃分別指示電源、聯(lián)網(wǎng)是否正常，是否有數(shù)據(jù)收發(fā)，若電源正常則紅燈亮、聯(lián)網(wǎng)正常則綠燈亮、有數(shù)據(jù)收發(fā)則黃燈亮；在主機2前面板的右半部分設(shè)有一對傳感器模塊接口 7，用來連接傳感器模塊8，與本終端配套使用的有18種傳感器模塊，其接口標準均符合接口 7 ;在主機箱右側(cè)面設(shè)有I個電源開關(guān)6和I個充電接口 9，電源開關(guān)用來控制終端是否工作，充電接口用來給內(nèi)部的可充電電池充電，充電標準電壓為5V直流；在主機上方設(shè)有一個鞭狀天線接口 4用以連接鞭狀天線5來增強無線通訊性能。
[0013]每個終端工作的具體流程如下:首先是把電源開關(guān)6撥到ON的位置，系統(tǒng)開機，此時三個指示燈中紅色指示燈點亮，代表終端供電正常；在網(wǎng)絡(luò)信號良好的情況下，開機幾秒鐘以后綠色指示燈會點亮代表終端加入網(wǎng)絡(luò)，之后終端進行周期性數(shù)據(jù)采集。采集過程為:CPU通過傳感器接口電路控制傳感器模塊采集對應(yīng)的環(huán)境信息，對信息進行初步處理后CPU點亮黃色指示燈同時將信息通過無線收發(fā)電路由天線發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)信息匯集節(jié)點，發(fā)送完畢后黃色指示燈熄滅，終端進入休眠以節(jié)能，達到休眠周期后系統(tǒng)蘇醒進行下一周期的信息采集。
[0014]在有配套的無線局域網(wǎng)覆蓋的區(qū)域內(nèi)，布置合適數(shù)量的本無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端，在終端上加裝所需采集信息對應(yīng)的傳感器即可以無線方式采集所需的環(huán)境信息。本實用新型的無線收發(fā)模塊、傳感器模塊均為可拆卸模塊，可以通過裝配不同的傳感器模塊而實現(xiàn)不同的信息采集功能，也可以使用相同的模塊替換掉工作異?；蜻_到使用壽命的模塊來保證系統(tǒng)正常運行。本實用新型配套的傳感器模塊包括溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、亮度傳感器模塊、氣壓傳感器模塊、液體壓力傳感器模塊、流量傳感器模塊、雨滴傳感器模塊、可燃氣體傳感器模塊、有毒氣體傳感器模塊、三軸加速度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、振動傳感器模塊、霍爾傳感器模塊、GPS傳感器模塊、超聲波測距傳感器模塊、圖像傳感器模塊、紅外體溫傳感器模塊和土壤濕度傳感器模塊。
【權(quán)利要求】
1.地鐵環(huán)境感知無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端裝置，其特征在于，所述裝置包括可充電電池的主機，鞭狀天線，以及配套的18種可供選擇的傳感器模塊；主機外殼為長方形，外殼上設(shè)有開關(guān)、傳感器接口、天線接口，充電接口、調(diào)試接口、2X2鍵盤、指示燈；主機內(nèi)裝有主電路板，主電路板由充電電路、穩(wěn)壓電路、無線收發(fā)電路、傳感器接口電路、鍵盤電路、顯示電路、時鐘電路和CPU組成；充電電路與主機外殼上的充電接口相連，其輸出連接電池兩極；穩(wěn)壓電路經(jīng)過開關(guān)與電池相連；無線收發(fā)電路一端與機殼上的天線接口相連，另一端連接CPU的無線收發(fā)引腳；CPU通過鍵盤電路和顯示電路分別連接主機殼上的2X2鍵盤和3個指示燈； 所述主機具有內(nèi)置天線； 配套的傳感器模塊包括溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、亮度傳感器模塊、氣壓傳感器模塊、液體壓力傳感器模塊、流量傳感器模塊、雨滴傳感器模塊、可燃氣體傳感器模塊、有毒氣體傳感器模塊、三軸加速度傳感器模塊、角速度傳感器模塊、振動傳感器模塊、霍爾傳感器模塊、GPS傳感器模塊、超聲波測距傳感器模塊、圖像傳感器模塊、紅外體溫傳感器模塊和土壤濕度傳感器模塊。
【文檔編號】H04W84/18GK203982563SQ201320819464
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】原忠虎, 韓曉微, 王楠, 華文武, 于秀珍 申請人:沈陽大學(xué)