基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及无线通讯【技术领域】，具体是涉及基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统。包括系统感知层、系统传输层及系统应用层，所述系统感知层包括Zigbee终端模块、若干个温度隔离变送器、若干个温度传感器，所述系统传输层包括物联网网关、船上本地服务器、海事卫星通信模块、岸上服务器，所述系统应用层包括船上本地服务端计算机及岸上服务端计算机。本实用新型运行成本较低、可靠性较高、使用维护方便、能够减少数据流量、能够适用于远洋渔船复杂环境下温度监测、能够实现远洋渔船多点温度实时监测、能够实现船上本地及岸上同时监测。
【专利说明】基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线通讯【技术领域】，具体是涉及基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统。
【背景技术】
[0002]随着无线通讯技术的发展，出现了一种近距离、低复杂度、低功耗、节点多、低数据速率、低成本、安全可靠的双向无线通信的ZigBee技术。ZigBee技术是依据IEEE802.15.4无线标准的有关组网、安全和应用软件方面的技术，主要用于工业控制、医疗、家庭智能控制、消费类电子设备遥控装置、PC外设的无线连接等领域。
[0003]远洋渔船内的冷库主要对渔船上的渔获物及其加工后的成品进行快速冷却，实时的温度数据监测显得尤为重要。目前远洋渔船冷库的温度监测基本上都是采用有线方式，用导线连接的方式传输测量数据，读取温度数据必须到现场才能清楚了解冷库的实际温度，岸上的渔业企业也无法监测冷库的温度，同时，远洋海船所处环境复杂，并不利于大规模布线。然而采购商对渔获物的冷冻温度又有非常严格的要求，因此不管是船上还是岸上的渔业企业都需要随时掌握冷库的温度，为了满足这一需求，需要设计出通信质量良好、投资维护费用低廉的一套无线温度实时监测系统，以便船上和岸上的渔业企业能实时的监测冷库温度，以保证渔获物的冷却质量。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种运行成本较低、可靠性较高、使用维护方便、能够减少数据流量、能够适用于远洋渔船复杂环境下温度监测、能够实现远洋渔船多点温度实时监测、能够实现船上本地及岸上同时监测的基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案:基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统，包括系统感知层、系统传输层及系统应用层；
[0006]所述系统感知层包括Zigbee终端模块、若干个温度隔离变送器、若干个温度传感器，所述系统传输层包括物联网网关、船上本地服务器、海事卫星通信模块、岸上服务器，所述系统应用层包括船上本地服务端计算机及岸上服务端计算机；
[0007]所述各温度隔离变送器通过传感器数据线同时并联若干个所述温度传感器，所述温度传感器均匀分布于渔船内；所述温度隔离变送器通过RS-485总线连接于所述Zigbee终端模块，所述Zigbee终端模块同时并联若干个温度隔离变送器；所述Zigbee终端模块通过自带的天线与所述物联网网关的天线连接实现数据传输；所述物联网网关通过双绞线连接于船上本地服务器，所述船上本地服务器通过双绞线分别连接于所述海事卫星通信模块及所述船上本地服务端计算机，所述海事卫星通信模块通过自带的天线与所述岸上服务器的天线实现数据传输；所述岸上服务端计算机通过公用网络访问岸上服务器。
[0008]在上述方案基础上优选，所述温度传感器采用PT100温度传感器。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是:(I)运行成本较低、可靠性较高、使用维护方便；(2)解决温度传感器与Zigbee终端模块数据传输问题；(3)通过海事卫星传送数据，以减少数据流量；(4)可在远洋渔船物联网网关与Zigbee终端模块传送距离内的任意位置进行布置，布线较有线测量方式简单，尤其适用于测温点较为集中、测温点所处环境较复杂不利于大规模布线的远洋渔船；(5)在冷库、菜库、船舱等位置处均设置有温度传感器，可实现对渔船冷库、菜库、船舱等位置的多点温度实时测量，掌握渔获物保存环境，为渔获物交易时提供实时数据；(6)船上管理人员可以通过船上本地服务端计算机访问船上本地服务器，获取渔船多点温度信息；同时，岸上服务端计算机可以通过公用网络访问岸上服务器获取远航渔船多点温度信息，实现船上本地及岸上同时实时监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型系统设备的连接结构图。
[0011]图中标号为:1_温度传感器、2-温度隔离变送器、3-Zigbee终端模块、4-物联网网关、5-船上本地服务器、6-船上本地服务端计算机、7-海事卫星通信模块、8-岸上服务器、9-岸上服务端计算机。
【具体实施方式】
[0012]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0013]参照图1可知，基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统，包括系统感知层、系统传输层及系统应用层。
[0014]所述系统感知层包括Zigbee终端模块3、若干个温度隔离变送器2、若干个温度传感器1，本方案中所述温度传感器I采用PT10温度传感器，所述系统传输层包括物联网网关4、船上本地服务器5、海事卫星通信模块7、岸上服务器8，所述系统应用层包括船上本地服务端计算机6及岸上服务端计算机9。
[0015]所述各温度隔离变送器2通过传感器数据线同时并联若干个所述温度传感器1，所述温度传感器I均匀分布于渔船上；所述温度隔离变送器2通过RS-485总线连接于所述Zigbee终端模块3，所述Zigbee终端模块3同时并联若干个温度隔离变送器2 ;所述Zigbee终端模块3通过自带的天线与所述物联网网关4的天线连接实现数据传输；所述物联网网关4通过双绞线连接于船上本地服务器5，所述船上本地服务器5通过双绞线分别连接于所述海事卫星通信模块7及所述船上本地服务端计算机6，所述海事卫星通信模块7通过自带的天线与所述岸上服务器8的天线实现数据传输；所述岸上服务端计算机9通过公用网络访问岸上服务器8。
[0016]系统实施的具体原理过程为:多个PtlOO温度传感器将监测处各点感知的温度信息通过传感器数据线传输到相应的温度隔离变送器2，温度隔离变送器2通过RS-485总线连接于所述Zigbee终端模块3，温度隔离变送器2将接收到的温度数据通过RS-485总线的两根数据线传送到Zigbee终端模块3 ;首次启动设备时，Zigbee终端模块3加入物联网网关4搭建的Zigbee协议网络，成功加入后，Zigbee终端模块3通过自带天线发送符合Zigbee通信协议的打包数据；物联网网关4的天线接收来自Zigbee终端模块3所发送数据，物联网网关4与船上本地服务器5通过双绞线连接，物联网网关4将接受到的数据通过双绞线传输给船上本地服务器5 ;船上本地服务器5上的温度监测程序将温度解析之后保存到数据库中，同时将温度数据输出给web server，船上管理人员通过船上本地服务端计算机6的浏览器访问船上本地服务器5，以查看温度信息；船上本地服务器5定时将设定时间点的经过压缩的温度数据，通过海事卫星通信模块7的天线将数据发送到岸上服务器8，岸上服务端计算机9通过公用网络web访问岸上服务器8以获取远航渔船温度信息，实现渔船远程测温功能。
[0017]采用本系统对远洋海船进行温度实时监测可以带来以下六点有益效果:(I)运行成本较低、可靠性较高、使用维护方便；(2)解决温度传感器I与Zigbee终端模块3数据传输问题；(3)通过海事卫星传送数据，以减少数据流量；(4)可在远洋渔船物联网网关4与Zigbee终端模块3传送距离内的任意位置进行布置，布线较有线测量方式简单，尤其适用于测温点较为集中、测温点所处环境较复杂不利于大规模布线的远洋渔船；(5)在冷库、菜库、船舱等位置处均设置有温度传感器1，可实现对渔船冷库、菜库、船舱等位置的多点温度实时测量，掌握渔获物保存环境，为渔获物交易时提供实时数据；(6)船上管理人员可以通过船上本地服务端计算机6访问船上本地服务器5，获取渔船多点温度信息；同时，岸上服务端计算机9可以通过公用网络访问岸上服务器8获取远航渔船多点温度信息，实现船上本地及岸上同时实时监测。
[0018]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统，包括系统感知层、系统传输层及系统应用层，其特征在于: 所述系统感知层包括Zigbee终端模块、若干个温度隔离变送器、若干个温度传感器，所述系统传输层包括物联网网关、船上本地服务器、海事卫星通信模块、岸上服务器，所述系统应用层包括船上本地服务端计算机及岸上服务端计算机； 所述各温度隔离变送器通过传感器数据线同时并联若干个所述温度传感器，所述温度传感器均匀分布于渔船内；所述温度隔离变送器通过RS-485总线连接于所述Zigbee终端模块，所述Zigbee终端模块同时并联若干个温度隔离变送器；所述Zigbee终端模块通过自带的天线与所述物联网网关的天线连接实现数据传输；所述物联网网关通过双绞线连接于船上本地服务器，所述船上本地服务器通过双绞线分别连接于所述海事卫星通信模块及所述船上本地服务端计算机，所述海事卫星通信模块通过自带的天线与所述岸上服务器的天线实现数据传输；所述岸上服务端计算机通过公用网络访问岸上服务器。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee网络与卫星通信的远洋渔船温度实时监测系统，其特征在于:所述温度传感器采用PTlOO温度传感器。
【文档编号】H04W84/18GK204155431SQ201420516371
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】陈成明, 虞丽娟, 严景新, 徐敏丽 申请人:上海海洋大学