用于楼堂馆所环境的无线监控系统.pdf

本发明公开了一种用于楼堂馆所环境的无线监控系统，包括由电池供电的无线传感器单元、无线接收单元、无线中继单元；所述无线传感器单元由微处理器和分别连接于其接口的传感器芯片、无线发射芯片、复位电路、存储芯片构成；所述无线接收单元由微处理器和分别连接于其接口的串口转以太网芯片、2.4GHz无线收发芯片、433MHz无线接收芯片、串行接口芯片构成；所述无线中继单元由两微处理器构成，其中一个微处理器接口与2.4GHz无线收发模块电连接，另一个微处理器与433MHz无线接收模块电连接。本发明优点在于采取无线通讯方式实现对监控点环境质量的检测与控制，无需繁杂的人工布线，大大降低了实施成本，实施工作简单快捷效率高。

1、  一种用于楼堂馆所环境的无线监控系统，其特征在于：它包括由电池供电的无线传感器单元、无线接收单元、无线中继单元；所述无线传感器单元由微处理器和分别连接于其接口的传感器芯片、无线发射芯片、复位电路、存储芯片构成；所述无线接收单元由微处理器和分别连接于其接口的串口转以太网芯片、2.4GHz无线收发芯片、433MHz无线接收芯片、串行接口芯片构成；所述无线中继单元由两微处理器构成，其中一个微处理器接口与2.4GHz无线收发模块电连接，另一个微处理器与433MHz无线接收模块电连接。

2、  根据权利要求1所述用于楼堂馆所环境的无线监控系统，其特征在于：所述传感器芯片为温湿度传感器芯片、二氧化硫传感器芯片、二氧化氮传感器芯片、硫化氢传感器芯片、二氧化碳传感器芯片或臭氧传感器芯片；各传感器芯片接口分别电连接有对应的传感器探头。

用于楼堂馆所环境的无线监控系统
技术领域
本发明涉及环境监控系统，尤其是涉及用于楼堂馆所环境的无线监控系统。
背景技术
博物馆、图书馆、地库或者一些特殊的工业场所等对环境质量有严格的要求限制。这些场所要么要求美观整洁，要么是环境监测工作人员不易到达。因此，目前对上述场所所处的环境多采取有线监控方式，有线监控方式所存在的不足是不仅布线困难，而且还要面对电源安放等更为复杂的问题，尤其是对于分布散落的众多场点进行监控时更为如此。
发明内容
本发明目的在于提供一种应用扩展性更强、监控范围广的用于楼堂馆所环境的无线监控系统。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述用于楼堂馆所环境的无线监控系统，包括由电池供电的无线传感器单元、无线接收单元、无线中继单元；所述无线传感器单元由微处理器和分别连接于其接口的传感器芯片、无线发射芯片、复位电路、存储芯片构成；所述无线接收单元由微处理器和分别连接于其接口的串口转以太网芯片、2.4GHz无线收发芯片、433MHz无线接收芯片、串行接口芯片构成；所述无线中继单元由两微处理器构成，其中一个微处理器接口与2.4GHz无线收发模块电连接，另一个微处理器与433MHz无线接收模块电连接。
所述传感器芯片为温湿度传感器芯片、二氧化硫传感器芯片、二氧化氮传感器芯片、硫化氢传感器芯片、二氧化碳传感器芯片或臭氧传感器芯片；各传感器芯片接口分别电连接有对应的传感器探头。
本发明优点在于采取无线通讯方式实现对监控点环境质量的检测与控制，无需繁杂的人工布线，大大降低了实施成本，实施工作简单快捷效率高，尤其是对于分布散落的众多场点进行监控时，其有益效果尤为突出。本系统工作时，将所述无线传感器单元分布设置在需要监控位置构成监控网络，通过个传感器芯片接口的探头采集环境质量数据并通过无线发射芯片以433MHz赫兹的频段发射给对应的无线中继单元；无线中继单元作为433MHz的中心节点无线转发器，在433MHz频率段内通过无线接收模块接收无线传感器单元采到的信息，同时把该信息放入另一个微处理器，并通过接口的2.4GHz无线收发模块随机发送给无线接收单元；这样既解决了433MHz传输距离短的不足又保持了其带宽的优点。无线接收单元通过433MHz的天线从433MHz的无线接收芯片接收来自无线传感器单元的信息，同时又通过2.4GHz的天线从2.4GHz无线收发模块接收来自无线中继单元的信息，并以三种通讯方式与上位机实现通信；通过采用集成串口转以太网芯片的成熟一体化模块，实现了以太网的扩展能力。
附图说明
图1是本发明所述无线传感器单元的电路原理框图。
图2是本发明所述无线接收单元的电路原理框图。
图3是本发明所述无线中继单元的电路原理框图。
具体实施方式
本发明所述用于楼堂馆所环境的无线监控系统，包括由电池供电的无线传感器单元、无线接收单元、无线中继单元。
如图1所示，所述无线传感器单元由微处理器和分别连接于其接口的传感器芯片、无线发射芯片、复位电路、存储芯片构成；传感器芯片根据需要监控的环境指标进行选择，如温湿度传感器芯片、二氧化硫传感器芯片、二氧化氮传感器芯片、硫化氢传感器芯片、二氧化碳传感器芯片或臭氧传感器芯片等；各传感器芯片接口分别电连接有对应的传感器探头；监测数据的发送为无线发射芯片，这样就省下了接收电路部分的消耗；无线传感器单元中的微处理器通常处于休眠模式中，通过电连接于复位电路的定时时钟芯片产生的中断或者是自身计时器产生的中断每隔一段时间复位激活；每次激活，微处理器先读取存储芯片EEPROM中保存的计数进行加一，结果保存到存储芯片EEPROM中，再与存储芯片EEPROM中上次发送数据时设定的时间间隔总数比较，判断是否到了所设定的时间。如果达到，微处理器就进入工作模式通过无线发送芯片发送，再通过随机数算法计算下次的时间间隔总数，把它存入EEPROM后，清空计算的计数，再次休眠。因此采集和发送数据的时间和激活判断的时间都很短，延长了电池使用时间。
如图2所示，所述无线接收单元由微处理器和分别连接于其接口的串口转以太网芯片、2.4GHz无线收发芯片、433MHz无线接收芯片、串行接口芯片构成；无线接收单元通过433MHz的天线从433MHz的无线接收芯片接收来自无线传感器单元的信息，同时又通过2.4GHz的天线从2.4GHz无线收发模块接收来自无线中继单元的信息，微处理器处理信息，校验CRC16的校验和，然后通过RS232、485串口或者通过串口转以太网模块转为以太网的格式发送至上位机。微处理器从RS232、485串口或者通过串口转以太网芯片转为以太网的格式接收上位机的信息，然后发送控制信息到各个无线中继单元进行设置。
如图3所示，所述无线中继单元由两微处理器构成，其中一个微处理器接口与2.4GHz无线收发模块电连接，负责将收到的数值后保存在一个与传感器件对应的表格中，如果收到计时要求，就开启定时器，定时器中断溢出后将自身的间隔计数加一存入存储器EEPROM中，并读取存储器EEPROM中的间隔总数，比较判断是否到了发送的时间；另一个微处理器与433MHz无线接收模块电连接，负责接收无线传感器单元发来的信息；如果存储器EEPROM中没有设置发送的时间间隔总数，它就会根据随机数算法，计算这个数值产生一个时间间隔总数，并存入存储器EEPROM中，然后通过通信线把该数值放入另一个微处理器，并通知微处理器进行计时工作。