专利名称：基于Web的无线温湿度监测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于冷链系统环境监测技术，特别是涉及一种基于Web的无线温湿度监测 系统。
背景技术：
血液、疫苗、生物制剂和药品等医用产品中的蛋白质易受环境温度变化的影响而 导致变质，为了保证用户的安全使用必须需要冷链系统的保障。冷链一般由冷冻加工、冷藏 贮藏、冷藏运输及配送、冷冻销售四个环节组成。每一个环节都需要监管部门进行质量检 查，并将检查结果及时通报。然而，现有的冷链设各主要以采血箱、培养箱、低温冷藏冰箱、 深低温冷冻箱和冷库等为主，产品贮存分散，数量庞大，缺乏自动化环境监测设备或方案， 导致管理系统脱节，质量监管失能。目前，在血站、医院和疾病控制中心普遍采用了各种有线的环境监测方案，以便监 督管理和查询溯源，从而保证产品的质量和用户使用的安全。但有线环境监测方案存在着 线路连接复杂和灵活性差而使用不便的缺陷。近年来，随着无线传感器网络(WSN)技术的发展，与射频标签(RFID)技术相比，其 全面地综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术，具有成 本低、网络容量大、安全性高、稳定性好的优势，在环境监测、生物医疗、远程控制等领域得 到了广泛的应用。然而，由于无线传感器网络有效通讯距离有限，无法满足冷链系统分布广 泛、设备繁多、管理分散的温湿度监测需求。
发明内容
本发明的目的是为了解决无线传感器网络有效通讯距离有限，无法满足冷链系统 分布广泛、设备繁多、管理分散的温湿度监测需求的技术问题而公开一种基于Web的无线 温湿度监测系统。本发明为实现上述目的采取以下技术方案一种基于Web的无线温湿度监测系统，其特征是，本监测系统包括无线温湿度采 集节点、无线温湿度数据接收器、数据分析处理的监控工作站和服务器，所述无线温湿度采 集节点分别安装于各现场监测点，所述无线温湿度数据接收器分别布置于各监控工作站， 一无线温湿度数据接收器与相应的多个无线温湿度采集节点构成无线通讯采集网络，所述 无线温湿度数据接收器通过网络接口接入LAN与所述服务器相连，所述服务器设置的数据 处理分析软件向无线温湿度数据接收器发送数据请求，接收并存储所有网络节点的温湿度 数据，所述监控工作站通过LAN/Internet使用HTTP协议，根据权限访问数据库服务器中的 数据，通过Web网页查看采集节点的历史数据记录和曲线趋势图。所述无线温湿度采集节点由温湿度数字传感器及其整理电路、第一微处理器、第 一射频收发模块及其天线、第一声光报警电路和第一电源管理电路所组成，所述温湿度数 字传感器的整理电路输出的数字信号接至第一微处理器，第一微处理器处理的数据信号通过SPI接口接至第一射频收发模块，该第一射频收发模块对数字信号予以调制并通过天线 发送至无线温湿度数据接收器。所述无线温湿度数据接收器由第二射频收发模块及其天线、第二微处理器、存储 器、显示器、第二声光报警电路、RJ45以太网转接口和第二电源管理电路所组成，所述第二 射频收发模块接收无线温湿度采集节点发送的温湿度数据，所述第二微处理器汇集本无线 通讯采集网络所有节点的温湿度数据并分别存储和显示，所述第二微处理器设置温湿度报 警上下限设定值，在温湿度数据超出设定值范围时向相应节点发送报警指令，所述第二微 处理器接收到服务器HTTP数据请求时，将本无线通讯采集网络所有节点的数据和状态通 过RJ45以太网转接口输出。所述数据分析处理软件基于Visual Studio 2008企业级分布式系统架构， 在.t3. 5的框架下使用SQL Server 2005作为数据库，在ASP. Net中采用C#编程语言开发 软件界面，所述数据分析处理软件总体架构包括资源层、服务层和表示层三个部分，所述表 示层为客户端web界面，所述服务层提供业务处理逻辑，所述资源层以数据库服务器为核 心，温湿度数据存储于数据库服务器提供数据访问服务。所述数据分析处理的监控工作站在浏览器中输入查询信息，同时转化为HTTP协 议通过LAN/Internet向服务器发出带有查询信息的请求，服务器使用数据分析处理软件 向数据库服务器发出SQL请求，并将结果转化为HTML后通过服务器返回至监控工作站的 Web浏览器，在Web网页中显示查询分析结果。本发明的有益效果和优点在于本系统充分利用现有局域网布线接口，实现无线 网络和有线网络的无缝连接，可24小时不间断地采集和监测各个冷链设备的环境温湿度 信息，并将数据传输到远程数据库服务器，对多项监测任务数据进行海量存储、分析处理和 预测评估；客户端监控工作站可通过LAN/Internet利用HTTP协议根据权限访问服务器，查 看采集节点的历史数据记录和曲线趋势图，若监测节点出现异常，还可声光报警以及扩展 至邮件报警和手机短信报警，并具有生成Excel报表和报表打印的功能，以便监督管理和 查询溯源。本系统具有布线量少，部署便捷，操作简单，成本低廉的突出优点。
附图1是基于Web的无线温湿度监测系统的结构框图。附图2是无线温湿度采集节点的原理框图。附图3是无线温湿度数据接收器的原理框图。附图4是数据分析处理软件的总体构架图。图中标记1无线温湿度采集节点，2无线温湿度数据接收器，3监控工作站，4服务 器，5数据库，6温湿度数字传感器，7第一微处理器，8第一射频收发模块，9天线，10第一声 光报警电路，11第一电源管理电路，12第二微处理器，13第二天线，14第二射频收发模块， 15RJ45以太网转接口，16显示器，17存储器，18第二声光报警电路，19第二电源管理电路， 20客户端，21服务层，22数据库服务器。
具体实施例方式为了使本发明的技术方案更容易理解，以下结合附图对本发明作以详细描述
如图1所示，本监测系统包括无线温湿度采集节点1、无线温湿度数据接收器2、数 据分析处理的监控工作站3和服务器4。无线温湿度采集节点1分别安装于各现场监测点，无线温湿度数据接收器2分别 布置于各监控工作站3，一无线温湿度数据接收器2与相应的多个无线温湿度采集节点1构 成无线通讯采集网络。无线温湿度数据接收器2通过网络接口接入LAN与所述服务器4相 连，服务器4设置的数据处理分析软件向无线温湿度数据接收器发送数据请求，接收并存 储所有网络节点的温湿度数据，监控工作站3通过LAN/Internet使用HTTP协议，根据权限 访问数据库服务器中的数据，通过Web网页查看采集节点的历史数据记录和曲线趋势图。如图2所示，图1的无线温湿度采集节点1的组成包括温湿度数字传感器6、第一 微处理器7、第射频收发模块8及其天线9、第一声光报警电路10和第一电源管理电路11， 温湿度数字传感器6的整理电路输出的数字信号接至第一微处理器7，第一微处理器7处理 的数据信号通过SPI接口接至第一射频收发模块，该第一射频收发模块对数字信号予以调 制并通过天线9发送至图1的无线温湿度数据接收器2。如图3所示，图1无线温湿度数据接收器2的组成包括第二射频收发模块14及其 第二天线13、第二微处理器12、存储器17、显示器16、第二声光报警电路18、RJ 45以太网 转接口 15和第二电源管理电路19。第二射频收发模块14接收图1中无线温湿度采集节点 1发送的温湿度数据，第二微处理器12汇集本无线通讯采集网络所有节点的温湿度数据并 分别存储于存储器17并通过显示器16显示。第二微处理器12设置温湿度报警上下限设 定值，在温湿度数据超出设定值范围时向相应无线温湿度采集节点发送报警指令，无线温 湿度数据接收器2的第二声光报警电路18也同时报警。第二微处理器12接收到服务器4 的HTTP数据请求时，将本无线通讯采集网络所有节点的数据和状态通过RJ45以太网转接 口 15输出。图1中服务器4的数据分析处理软件基于Visual Studio2008企业级分布式系统 架构，在.Net 3. 5的框架下使用SQL Server 2005作为数据库，在ASP. Net中采用C#编程 语言开发软件界面，所述数据分析处理软件总体架构包括如图4所示的资源层22、服务层 21和表示层20三个部分，所述表示层为客户端web界面，所述服务层提供业务处理逻辑，所 述资源层以数据库服务器为核心，温湿度数据存储于数据库服务器提供数据访问服务。图1中数据分析处理的监控工作站3在浏览器中输入查询信息，同时转化为HTTP 协议通过LAN/Internet向服务器4发出带有查询信息的请求，服务器使用数据分析处理软 件向数据库服务器发出SQL请求，并将结果转化为HTML后通过服务器返回至监控工作站的 Web浏览器，在Web网页中显示查询分析结果。图1实施例的性能特点无线温湿度采集节点1与无线温湿度数据接收器2之间采用无线信号传输方式 无需布线；所有模块具有后备电池；报警功能可以设置或扩展为对话框报警、声音报警、邮件报警、手机短信报警、电 话语音报警、模块断电报警、模块不采集报警等形式；可以通过多种方式查询历史记录，如设备编号、设备名称、标准温湿度、规格型 号、起始时间和结束时间等；
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具有报表功能，可以由用户自由选择时间点打印，也可导出为EXCEL表格存储；具有温度曲线的显示、绘制、打印功能，图形可以自由的进行缩放，并能反映相应 点的温度值，能对失控温度进行标注；可实现对不同楼层、不同房间冰箱、冰柜、外出移动的采血车、运输车，处于单位外 部血库的统一监测；用户登录操作必须有相应授权，具备超级管理员、管理员和普通用户三级权限，用 户所有操作全部有日记记录；系统基于浏览器的客户机模式，支持多种windows操作系统平台，即只需在一台 服务器电脑上安装软件，局域网内所有监控工作站的电脑不需安装软件即可通过http协 议根据权限访问服务器查看冷链设备的温度和历史记录。图1服务器的数据处理分析软件的特点操作系统可运行于Windows 2000、Windows XP或以上系统网络组建可设置网络监测任务名称和节点实时监测的现场名称；启动设定可设置采样率、报警上下限、启动日期和时间；实时显示可实时浏览各节点的温湿度数值信息，绘制温湿度变化曲线，可设置不 同监测现场的曲线参数；查看状态可即时查看各节点的详细信息，包括工作状态、监测名称、采样率、记录 启动时间、记录条数、报警上下限、电池电量的等信息；预警定位可对超出报警上下限的监测现场进行定位；预测分析可对当前的监测任务进行智能匹配，分析曲线变化趋势，预测可能会出 现的结果；停止下载可停止数据采集记录，并将数据下载后保存为.txt或.dat格式的文 件；统计报表可将历史数据以文字和曲线的形式显示浏览、统计分析、报表打印，提 供了按时间、任务、现场等多种统计功能，并能按照自定义的设置将统计结果导入excel报 表或将曲线保存为任意格式的图像，以便报表打印。
权利要求
一种基于Web的无线温湿度监测系统，其特征在于本监测系统包括无线温湿度采集节点、无线温湿度数据接收器、数据分析处理的监控工作站和服务器，所述无线温湿度采集节点分别安装于各现场监测点，所述无线温湿度数据接收器分别布置于各监控工作站，一无线温湿度数据接收器与相应的多个无线温湿度采集节点构成无线通讯采集网络，所述无线温湿度数据接收器通过网络接口接入LAN与所述服务器相连，所述服务器设置的数据处理分析软件向无线温湿度数据接收器发送数据请求，接收并存储所有网络节点的温湿度数据，所述监控工作站通过LAN/Internet使用HTTP协议，根据权限访问数据库服务器中的数据，通过Web网页查看采集节点的历史数据记录和曲线趋势图。
2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于所述无线温湿度采集节点由温湿度 数字传感器及其整理电路、第一微处理器、第一射频收发模块及其天线、第一声光报警电路 和第一电源管理电路所组成，所述温湿度数字传感器的整理电路输出的数字信号接至第一 微处理器，第一微处理器处理的数据信号通过SPI接口接至第一射频收发模块，该第一射 频收发模块对数字信号予以调制并通过天线发送至无线温湿度数据接收器。
3.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于所述无线温湿度数据接收器由第二 射频收发模块及其天线、第二微处理器、存储器、显示器、第二声光报警电路、RJ45以太网转 接口和第二电源管理电路所组成，所述第二射频收发模块接收无线温湿度采集节点发送的 温湿度数据，所述第二微处理器汇集本无线通讯采集网络所有节点的温湿度数据并分别存 储和显示，所述第二微处理器设置温湿度报警上下限设定值，在温湿度数据超出设定值范 围时向相应节点发送报警指令，所述第二微处理器接收到服务器HTTP数据请求时，将本无 线通讯采集网络所有节点的数据和状态通过RJ45以太网转接口输出。
4.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于所述数据分析处理软件基于Visual Studio 2008企业级分布式系统架构，在.Net3. 5的框架下使用SQL Server 2005作为数据 库，在ASP. Net中采用》1编程语言开发软件界面，所述数据分析处理软件总体架构包括资 源层、服务层和表示层三个部分，所述表示层为客户端web界面，所述服务层提供业务处理 逻辑，所述资源层以数据库服务器为核心，温湿度数据存储于数据库服务器提供数据访问 服务。
5.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于所述数据分析处理的监控工作站在 浏览器中输入查询信息，同时转化为HTTP协议通过LAN/Internet向服务器发出带有查询 信息的请求，服务器使用数据分析处理软件向数据库服务器发出SQL请求，并将结果转化 为HTML后通过服务器返回至监控工作站的Web浏览器，在Web网页中显示查询分析结果。
全文摘要
本发明是一种基于Web的无线温湿度监测系统，包括无线温湿度采集节点、无线温湿度数据接收器、监控工作站和服务器，无线温湿度采集节点分别安装于各现场监测点，无线温湿度数据接收器分别布置于各监控工作站，一无线温湿度数据接收器与相应的多个无线温湿度采集节点构成无线通讯采集网络，无线温湿度数据接收器通过网络接口接入LAN与所述服务器相连，服务器设置的数据处理分析软件向无线温湿度数据接收器发送数据请求，接收并存储所有网络节点的温湿度数据，监控工作站通过LAN/Internet使用HTTP协议，根据权限访问数据库服务器中的数据，通过Web网页查看采集节点的历史数据记录和曲线趋势图。本发明具有布线量少，部署便捷，操作简单，成本低廉的突出优点。
文档编号H04L29/08GK101931645SQ201010243899
公开日2010年12月29日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者蔡凌 申请人:天津市欧诺仪器仪表有限公司