一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，該應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)由監(jiān)控中心、收集器和采集節(jié)點(diǎn)組成，所述監(jiān)控中心通過無線信道與多個(gè)收集器雙向通信連接，每個(gè)收集器通過無線信道與多個(gè)采集節(jié)點(diǎn)雙向通信連接；所述采集節(jié)點(diǎn)包括微處理器和與微處理器相連接的數(shù)個(gè)傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、無線射頻模塊和電源，所述收集器包括CPU、無線通信模塊、天線和電源，無線通信模塊和電源與CPU連接，天線與無線通信模塊連接，收集器內(nèi)置有閃存單元。本實(shí)用新型能有效提高監(jiān)測、預(yù)測效率，降低系統(tǒng)建立和使用的成本，并使系統(tǒng)后期維護(hù)簡單易行。
【專利說明】一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，適用于自然災(zāi)害等復(fù)雜環(huán)境。
【背景技術(shù)】
[0002]山洪、泥石流、堰塞湖高發(fā)或易發(fā)等復(fù)雜野外環(huán)境總是隱藏著許多潛在的危險(xiǎn)因素，給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來隱患。長期以來，人們試圖通過各種方法觀測、提前發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)因素，盡量做到在自然災(zāi)害發(fā)生前預(yù)警提示，為人、財(cái)、物的轉(zhuǎn)移最大限度地爭取時(shí)間，從而減少災(zāi)害帶來的損失。目前使用較多的主要有兩種方案:一是人工定期、不定期觀測相關(guān)的參數(shù)，比如溫度、濕度、壓力、位移、雨量、光強(qiáng)等，記錄保存到紙質(zhì)材料或計(jì)算機(jī)中，并做同比和環(huán)比分析，從而預(yù)測出可能發(fā)生的災(zāi)害概率，防患于未然，這種方法簡單易行，但是效率過低，不能作為一種常規(guī)通用的監(jiān)測手段；二是運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù)，利用有線傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)來共同完成自然災(zāi)害的早期監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、提前預(yù)警。這種方案大大提高了監(jiān)測、預(yù)測效率，但缺點(diǎn)是布設(shè)通信線纜成本高昂、費(fèi)工費(fèi)時(shí)，線纜容易遭損壞或盜割，后期維護(hù)不易，因此這種方案也不適宜大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0003]鑒于上述兩種方案的不足，本實(shí)用新型提出一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，能較好地克服前述方案的諸多不足之處，由此引出本專利的內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過無線信道實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸、處理和應(yīng)急響應(yīng)等工作。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的解決方案是:一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心通過無線信道與多個(gè)收集器通信連接，每個(gè)收集器通過無線信道與多個(gè)采集節(jié)點(diǎn)通信連接；
[0006]所述采集節(jié)點(diǎn)包括微處理器和與微處理器連接的數(shù)個(gè)傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、無線射頻模塊和電源，所述傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給微處理器，微處理器將處理后的信號(hào)通過無線射頻模塊和天線發(fā)送給收集器；
[0007]所述收集器包括CPU、無線通信模塊、天線和電源，無線通信模塊和電源與CPU連接，天線與無線通信模塊連接，收集器內(nèi)置有閃存單元，收集器通過無線通信模塊和天線接收采集節(jié)點(diǎn)傳來的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)通過無線信道傳送到監(jiān)控中心。
[0008]上述收集器與監(jiān)控中心和采集節(jié)點(diǎn)之間采用雙向通信連接，各收集器之間也采用雙向通信連接。
[0009]上述收集器的電源采用太陽能電池板或/和外接電源。
[0010]上述監(jiān)控中心通過3G無線信道與多個(gè)收集器通信連接。
[0011]本實(shí)用新型通過采用無線信道實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下的監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、傳輸、處理及應(yīng)急響應(yīng)等工作，能有效提高監(jiān)測、預(yù)測效率，降低系統(tǒng)建立和使用的成本，并使系統(tǒng)后期維護(hù)簡單易行。同時(shí)由于原始監(jiān)測數(shù)據(jù)保存在大型數(shù)據(jù)庫中，管理部門或領(lǐng)導(dǎo)可以通過Internet遠(yuǎn)程訪問被監(jiān)測對(duì)象，從而能為正確決策提供大數(shù)據(jù)支持。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為采集節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為收集器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型由監(jiān)控中心、收集器和采集節(jié)點(diǎn)組成，所述監(jiān)控中心通過3G無線信道與多個(gè)收集器雙向通信連接，每個(gè)收集器通過無線信道與多個(gè)采集節(jié)點(diǎn)通信連接，監(jiān)控中心接收收集器送來的原始采集數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫，然后將采集的數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)比較，判斷是否出現(xiàn)異常，若有，則立即向有關(guān)部門和有關(guān)責(zé)任人員發(fā)出語音或短信通知，并發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)在大屏幕上實(shí)時(shí)繪出監(jiān)測指標(biāo)等信息變化圖；另外，監(jiān)控中心也可向各收集器下發(fā)各種配置和命令數(shù)據(jù)。
[0016]采集節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括微處理器和與微處理器連接的數(shù)個(gè)傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、無線射頻模塊(RF模塊)和電源，采集節(jié)點(diǎn)內(nèi)置有復(fù)位模塊、時(shí)鐘模塊和RAM，工作時(shí)，傳感器將采集的數(shù)據(jù)通過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給微處理器，微處理器將信號(hào)處理后，通過無線射頻模塊和天線發(fā)送給收集器；另一方面，采集節(jié)點(diǎn)也可通過收集器接收監(jiān)控中心發(fā)出的操作指令。
[0017]收集器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括CPU、無線通信模塊、天線，風(fēng)扇和電源，收集器內(nèi)置有復(fù)位模塊、時(shí)鐘模塊、SDRAM(同步內(nèi)存)、Flash存儲(chǔ)單元(閃存單元)和UART串口，所述無線通信模塊、電源與CPU連接，天線與無線通信模塊連接，當(dāng)收集器與監(jiān)控中心通信中斷時(shí)，收集器可以暫存采集節(jié)點(diǎn)送來的原始數(shù)據(jù)到Flash中，待通信恢復(fù)后，再將Flash中的數(shù)據(jù)批量補(bǔ)發(fā)給監(jiān)控中心。收集器采用太陽能電池板或外接電源供電，保證了收集器可長時(shí)間無人值守工作。收集器運(yùn)行ucLinux嵌入式操作系統(tǒng)，配置高增益全向天線，保證實(shí)時(shí)接收采集節(jié)點(diǎn)或其它收集器傳來的數(shù)據(jù)。每個(gè)區(qū)域可按一定距離布設(shè)多個(gè)收集器，各收集器之間采用雙向通信，工作時(shí)，收集器通過無線通信模塊和天線接收采集節(jié)點(diǎn)或其它收集器傳來的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)通過無線信道傳送到監(jiān)控中心。
【權(quán)利要求】
1.一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心，其特征在于:監(jiān)控中心通過無線信道與多個(gè)收集器通信連接，每個(gè)收集器通過無線信道與多個(gè)采集節(jié)點(diǎn)通信連接； 所述采集節(jié)點(diǎn)包括微處理器和與微處理器相連接的數(shù)個(gè)傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、無線射頻模塊和電源，所述傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后發(fā)送給微處理器，微處理器將處理后的信號(hào)通過無線射頻模塊和天線發(fā)送給收集器； 所述收集器包括CPU、無線通信模塊、天線和電源，無線通信模塊和電源與CPU連接，天線與無線通信模塊連接，收集器內(nèi)置有閃存單元，收集器通過無線通信模塊和天線接收采集節(jié)點(diǎn)傳來的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)通過無線信道傳送到監(jiān)控中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:收集器與監(jiān)控中心和采集節(jié)點(diǎn)之間采用雙向通信連接，各收集器之間也采用雙向通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述收集器的電源采用太陽能電池板或/和外接電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線數(shù)據(jù)采集監(jiān)測應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控中心通過3G無線信道與多個(gè)收集器通信連接。
【文檔編號(hào)】G08B21/10GK203733288SQ201420117023
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】吳成賓, 黎忠文 申請人:成都大學(xué)