地铁环境感知无线传感器网络终端装置制造方法
【专利摘要】地铁环境感知无线传感器网络终端装置，涉及一种网络终端装置，其特征在于，所述装置包括可充电电池的主机，鞭状天线，以及配套的18种可供选择的传感器模块；主机外壳为长方形，外壳上设有开关、传感器接口、天线接口，充电接口、调试接口、2×2键盘、指示灯；主机内装有主电路板，主电路板由充电电路、稳压电路、无线收发电路、传感器接口电路、键盘电路、显示电路、时钟电路和CPU组成；充电电路与主机外壳上的充电接口相连，其输出连接电池两极；稳压电路经过开关与电池相连；通过在主机上安装不同的传感器模块，可以实现采集温度、湿度等不同环境信息的功能。采集到的信息可以通过无线局域网上传汇总。
【专利说明】地铁环境感知无线传感器网络终端装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种网络终端装置，特别是涉及一种地铁环境感知无线传感器网络终端装置。
【背景技术】
[0002]当前地铁环境监测系统主要是以环境与设备监控系统BAS为核心，以电力监控系统SCADA为基础，以列车自动控制ATC系统为辅助。由于集成度不高，导致综合监控系统的联动性不够强。当前地铁安全环境的监测系统主要采用人工监测以及有线传感器来实现，人工监测主要依靠经验，存在较大的不确定性，而且难以主动、实时、可靠地感知正在变化的环境信息；而有线传感器监测方式，不仅成本高，施工复杂，在实际安装中还需要考虑布线、位置等诸多问题，而且后续维护的开支也比较大。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种地铁环境感知无线传感器网络终端装置，通过在主机上安装不同的传感器模块，可以实现采集温度、湿度等不同环境信息的功能。采集到的信息可以通过无线局域网上传汇总。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]该终端包括内含可充电电池的主机，鞭状天线，以及配套的18种可供选择的传感器模块。主机外壳为长方形，外壳上设有开关、传感器接口、天线接口，充电接口、调试接口、2 X 2键盘、指示灯。主机内装有主电路板，主电路板由充电电路、稳压电路、无线收发电路、传感器接口电路、键盘电路、显示电路、时钟电路和CPU组成。充电电路与主机外壳上的充电接口相连，其输出连接电池两极，使用者可以通过充电电路为电池充电；稳压电路经过开关与电池相连，其输出口连接主板上的电源总线为整个主板提供电源；无线收发电路一端与机壳上的天线接口相连，另一端连接CPU的无线收发引脚，通过无线收发电路CPU可以接收和发送无线数据；系统的CPU选用德州仪器公司的无线处理器CC2530，该处理器具有工业标准增强型8051内核并集成有高性能射频收发器；CPU通过传感器接口电路与主机壳上的传感器接口相连，安装上配套的传感器CPU就可以采集相应的环境信息；CPU通过键盘电路和显示电路分别连接主机壳上的2X2键盘和3个指示灯用户可以通过键盘对系统进行设定，通过指示灯观察系统运行状态；时钟电路用于无线局域网时钟同步，CPU可以通过该电路直接读取网络时间。
[0006]本实用新型的优点与效果是:
[0007]本装置通过在主机上安装不同的传感器模块，终端可以实现对温度、湿度等不同环境信息进行采集的功能。主机具有内置天线可以实现一定距离的无线通讯，通过加装外置的鞭状天线可以进一步增强其无线通讯能力使通讯距离更远，信号更稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构示意图；
[0009]图2为本实用新型的系统结构框图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0011]图中附件:I为矩阵键盘，2为主机体，3为指示灯，4为天线接口，5为鞭状天线，6为电源开关，7为传感器模块接口，8为传感器模块，9为充电接口。
[0012]如图1所示，本实用新型为一种低功耗、高可靠性的无线传感器网络终端。该终端包括主机2、鞭状天线5和传感器模块8。主机2的前面板上有按钮4个组成2X2矩阵键盘I用来实现手动复位等功能；在键盘上方有三个指示灯3，指示灯颜色为红、绿、黄分别指示电源、联网是否正常，是否有数据收发，若电源正常则红灯亮、联网正常则绿灯亮、有数据收发则黄灯亮；在主机2前面板的右半部分设有一对传感器模块接口 7，用来连接传感器模块8，与本终端配套使用的有18种传感器模块，其接口标准均符合接口 7 ;在主机箱右侧面设有I个电源开关6和I个充电接口 9，电源开关用来控制终端是否工作，充电接口用来给内部的可充电电池充电，充电标准电压为5V直流；在主机上方设有一个鞭状天线接口 4用以连接鞭状天线5来增强无线通讯性能。
[0013]每个终端工作的具体流程如下:首先是把电源开关6拨到ON的位置，系统开机，此时三个指示灯中红色指示灯点亮，代表终端供电正常；在网络信号良好的情况下，开机几秒钟以后绿色指示灯会点亮代表终端加入网络，之后终端进行周期性数据采集。采集过程为:CPU通过传感器接口电路控制传感器模块采集对应的环境信息，对信息进行初步处理后CPU点亮黄色指示灯同时将信息通过无线收发电路由天线发送到无线网络信息汇集节点，发送完毕后黄色指示灯熄灭，终端进入休眠以节能，达到休眠周期后系统苏醒进行下一周期的信息采集。
[0014]在有配套的无线局域网覆盖的区域内，布置合适数量的本无线传感器网络终端，在终端上加装所需采集信息对应的传感器即可以无线方式采集所需的环境信息。本实用新型的无线收发模块、传感器模块均为可拆卸模块，可以通过装配不同的传感器模块而实现不同的信息采集功能，也可以使用相同的模块替换掉工作异常或达到使用寿命的模块来保证系统正常运行。本实用新型配套的传感器模块包括温度传感器模块、湿度传感器模块、亮度传感器模块、气压传感器模块、液体压力传感器模块、流量传感器模块、雨滴传感器模块、可燃气体传感器模块、有毒气体传感器模块、三轴加速度传感器模块、角速度传感器模块、振动传感器模块、霍尔传感器模块、GPS传感器模块、超声波测距传感器模块、图像传感器模块、红外体温传感器模块和土壤湿度传感器模块。
【权利要求】
1.地铁环境感知无线传感器网络终端装置，其特征在于，所述装置包括可充电电池的主机，鞭状天线，以及配套的18种可供选择的传感器模块；主机外壳为长方形，外壳上设有开关、传感器接口、天线接口，充电接口、调试接口、2X2键盘、指示灯；主机内装有主电路板，主电路板由充电电路、稳压电路、无线收发电路、传感器接口电路、键盘电路、显示电路、时钟电路和CPU组成；充电电路与主机外壳上的充电接口相连，其输出连接电池两极；稳压电路经过开关与电池相连；无线收发电路一端与机壳上的天线接口相连，另一端连接CPU的无线收发引脚；CPU通过键盘电路和显示电路分别连接主机壳上的2X2键盘和3个指示灯； 所述主机具有内置天线； 配套的传感器模块包括温度传感器模块、湿度传感器模块、亮度传感器模块、气压传感器模块、液体压力传感器模块、流量传感器模块、雨滴传感器模块、可燃气体传感器模块、有毒气体传感器模块、三轴加速度传感器模块、角速度传感器模块、振动传感器模块、霍尔传感器模块、GPS传感器模块、超声波测距传感器模块、图像传感器模块、红外体温传感器模块和土壤湿度传感器模块。
【文档编号】H04W84/18GK203982563SQ201320819464
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】原忠虎, 韩晓微, 王楠, 华文武, 于秀珍 申请人:沈阳大学