专利名称：一种物联网环境监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物联网应用技术，具体涉及一种物联网环境监控系统。
背景技术：
大型公共建筑物或者园区，其室内外的环境对人们的身心健康有着重要和直接的影响，而建筑物或者园区的安全指标则直接影响人们的生命安全。其中监测园区内的室内温度、室内湿度、室外温度、室外湿度、室外二氧化碳浓度、室内光照度等，使得管理人员以此来了解园区内是否有环境污染或者供暖不达标的现象；水流量监测控制园区用水量和检测有管道水管崩裂，供热、供气管道压力监测是否有管道泄漏隐患，电力监测用以了解园区用电是否存在过度浪费电力的情况，煤气检测用以监测是否存在煤气泄漏隐患，通过这种监测能够实时的诊断园区的各项设施时候处于正常运转状态，从而了解园区的运行状态。但目前的物联网环境监控主要依赖与工作人员对特定环境在一定时间内的指标监控，实时性差，并且这种监控往往不能代表特定环境的指标。
实用新型内容为了降低监控园区内的环境状态参数的复杂度，本实用新型提出一种可长时间工作的、实时监控的物联网环境监控系统。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种物联网环境监控系统，包括一个或多个数据采集节点、一个或多个中继节点和一个处理平台，所述数据采集节点，用于采集监控园区内的环境状态参数；所述中继节点，用于转发所述数据采集节点采集的环境状态参数；所述处理平台，用于获取所述环境状态参数，并根据所述环境状态参数判断监控园区的是否处于正常运转状态。进一步地，所述监控系统还包括一个或多个接收网关，所述接收网关，用于汇集所述中继节点转发的环境状态参数，并将所述环境状态参数转发至所述处理平台。进一步地，各所述数据采集节点分别包括:传感器和无线通信模块，所述传感器采集环境状态数据并通过所述无线通信模块发送给所述中继节点；所述中继节点为无线中继节点。进一步地，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、浓度传感器、照度传感器中的一种或多种。进一步地，数据采集节点还包括485接口和/或232接口 ；所述485接口，用于接收传感器输出的485通讯协议的信号，并将所述信号转发至所述无线通信模块；所述232接口，用于接收传感器输出的232通讯协议的信号，并将所述信号转发至所述无线通信模块。[0016]进一步地，温度传感器是DS18b20传感器，湿度传感器为SHTll传感器。进一步地，所述监控系统还包括告警模块；所述告警模块，用于在所述处理平台判断所述监控园区处于非正常运转状态时，
发出告警信号。进一步地，所述无线通信模块包括:收集单元，用于收集中继节点的信号强度；比较单元，用于对收集到的信号强度进行比较，确定信号强度最强的中继节点；发送单元，用于将环境状态数据发送给所确定的信号强度最强的中继节点。进一步地，中继节点转发所述环境状态参数时，直接与接收网关通讯，或者通过其他中继节点与接收网关通讯。与现有技术相比，本实用新型通过中继节点组成MESH网络对园区进行有效的信号覆盖，然后在园区内可以任意的加入数据采集节点，这样可以根据需求测量任何想要测量的数据，更快捷的得到数据，对园区的环境及状态进行监测。
图1为本实用新型实施例的物联网环境监控系统的结构示意图；图2为本实用新型实施一的物联网环境监控系统应用示例的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本实用新型实施例提出了一种物联网环境监控系统，如图1所示，应用于现有的大型公共建筑物或者园区，所述物联网环境监控系统，包括一个或多个数据采集节点、一个或多个中继节点、和一个处理平台，所述数据采集节点，用于采集监控园区内的环境状态参数；所述中继节点，用于转发所述数据采集节点采集的环境状态参数； 所述处理平台，用于获取所述环境状态参数，并根据所述环境状态参数判断监控园区的是否处于正常运转状态。在一个备选方案中，所述环境监控系统还可以包括:一个或多个接收网关，用于汇集所述中继节点转发的环境状态参数，并将所述环境状态参数转发至所述处理平台。数据采集节点、中继节点、接收网关之间通过无线的方式进行通信，数据采集节点包括传感器和无线通信模块，无线通信模块将传感器(传感器包括既包括芯片级别，比如DS18b20、SHTll等，还包括符合标准接口的485、232信号，比如带变送器的压力、流量、电力消耗等)采集的环境状态参数发送至与其信号连接最稳定的中继节点，中继节点采用双通道设置，把接收的数据发送至与接收网关；接收网关将汇集的数据发送至与其相连接的处理平台。其中数据采集节点收集所有中继节点的信号强度，选择信号强度最好的中继节点，作为其发送数据的目的中继节点，再由该目的中继节点发送数据给接收网关，从而达到最优的数据传输。中继节点接收到数据采集节点的数据后，将数据发送给接收网关时，如果可以直接与接收网关通讯，则把数据直接发送给接收网关，否则通过MESH网络的其他中继节点组成的最优路径发送给接收网关。接收网关通过3G、GPRS、LAN等方式将数据传输给处理平台。所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、浓度传感器、照度传感器中的一种或多种。数据采集节点还包括485接口和/或232接口；所述485接口，用于接收传感器输出的485通讯协议的信号，并将所述信号转发至所述无线通信模块； 所述232接口，用于接收传感器输出的232通讯协议的信号，并将所述信号转发至所述无线通信模块。数据采集节点可以有外部12V直流供电接口和/或内部3.6V锂电电池座。当数据采集节点没有接入485信号或者232信号时，则可以采用3.6V锂电池供电，数据采集节点如果接入了 485信号或者232信号时，则需采用外部12V供电，供电电流不得小于500mA。一般园区需要监测的环境状态参数包括:室内包括温湿度、室外温湿度、室内二氧化碳浓度、水流量、电力表、输水管道压力、天然气管道压力、燃气报警器等。温湿度可由数据采集节点的温度传感器、湿度传感器测量，其他传感器的数据可以变送成为标准的485信号或者232信号接入到系统中，数据采集节点通过无线方式将数据发送给与其信号强度最好的中继节点。所述监控系统还包括告警模块，处于正常运转状态；所述告警模块，用于在所述监控园区处于非正常运转状态是，发出告警信号。其中正常运转状态是指各个数据采集节点采集的全部环境状态参数都在安全范围内；任何一个数据采集节点采集的任何一个环境状态参数不在安全范围内，则为非正常运转状态。实施例一如图2所示，监控园区为包括住宅小区、办公区、厂房和输送管道，监控的环境状态参数主要包括温度、湿度、燃气浓度、管道压力和流量，家属楼I设置5个数据采集节点Cl、C2、C3、C4、C5和2个中继节点Jl和J2，家属楼2设置5个数据采集节点C6、C7、C8、C9、ClO和2个中继节点J3和J4，家属楼3设置3个数据采集节点C11、C12、C13和2个中继节点J5和J6，家属楼4设置3个数据采集节点C14、C15、C16和2个中继节点J7和J8，家属楼5设置5个数据采集节点C17、C18、C19、C20、C21和2个中继节点J9和J10,家属楼6设置3个数据采集节点C22、C23、C24和2个中继节点Jll和J12，厂房设置5个数据采集节点C31、C32、C33、C34、C35、C36、C37和2个中继节点J17和 J18，办公楼I设置4个数据采集节点C25、C26、C27、C28和2个中继节点J13和J14，[0057]办公楼2设置接收网关、2个数据采集节点C29、C30和2个中继节点J15和J16，数据采集节点Cl、C2分别采集家属楼I外部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J1，数据采集节点C3、C4分别采集家属楼I内部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J1，数据采集节点C5采集家属楼I内部的燃气浓度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J2，数据采集节点C6、C7分别采集家属楼2外部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J3，数据采集节点C8、C9分别采集家属楼2内部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J3，数据采集节点ClO采集家属楼2内部的燃气浓度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J4，数据采集节点CU、C12分别采集家属楼3内部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J5，数据采集节点C13采集家属楼3内部的燃气浓度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J6，数据采集节点C14、C15分别采集家属楼4内部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J7，数据采集节点C16采集家属楼4内部的燃气浓度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J8，数据采集节点C17、C18分别采集家属楼5外部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J9，数据采集节点C19、C20分别采集家属楼5内部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J9，数据采集节点C21采集家属楼5内部的燃气浓度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J10，数据采集节点C22、C23分别采集家属楼6内部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J11，数据采集节点C24采集家属楼6内部的燃气浓度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J12，数据采集节点C31、C32分别采集厂房至办公楼的输送管道的流量和压力，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J17，数据采集节点C36、C37分别采集厂房至家属楼的输送管道的流量和压力，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J12，数据采集节点C33、C34、C35分别采集厂房内部的温度、湿度和燃气浓度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J17，数据采集节点C25、C26分别采集办公楼I外部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J13，数据采集节点C27、C28分别采集办公楼I内部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J13，数据采集节点C29、C30分别采集办公楼2内部的温度和湿度，并将采集到的数据发送至信号强度最好的中继节点J15，中继节点接收到各个数据采集节点发送的数据，将接收到的数据转发至接收网关，其中J14、J15、J16、J17、J18直接与接收网关通讯，把数据直接发送给接收网关，其余中继节点通过其他中继节点组成的最优路径发送给接收网关。本实用新型实施例的监控系统，复杂度低，可长时间工作、实时监控物联网远去的环境状态指标。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种物联网环境监控系统，其特征在于:包括一个或多个数据采集节点、一个或多个中继节点和一个处理平台， 所述数据采集节点，用于采集监控园区内的环境状态参数； 所述中继节点，用于转发所述数据采集节点采集的环境状态参数； 所述处理平台，用于获取所述环境状态参数，并根据所述环境状态参数判断监控园区的是否处于正常运转状态。
2.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于:所述监控系统还包括一个或多个接收网关， 所述接收网关，用于汇集所述中继节点转发的环境状态参数，并将所述环境状态参数转发至所述处理平台。
3.如权利要求1或2所述的监控系统，其特征在于:各所述数据采集节点分别包括:传感器和无线通信模块，所述传感器采集环境状态数据并通过所述无线通信模块发送给所述中继节点；所述中继节点为无线中继节点。
4.如权利要求3所述的监控系统，其特征在于:所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、浓度传感器、照度传感器中的一种或多种。
5.如权利要求3所述的监控系统，其特征在于:数据采集节点还包括485接口和/或232 接□; 所述485接口，用于接收传感器输出的485通讯协议的信号，并将所述信号转发至所述无线通信模块； 所述232接口，用于接收传感器输出的232通讯协议的信号，并将所述信号转发至所述无线通信模块。
6.如权利要求4所述的监控系统，其特征在于:温度传感器是DS18b20传感器，湿度传感器为SHTll传感器。
7.如权利要求1所述的监控系统，其特征在于:所述监控系统还包括告警模块； 所述告警模块，用于在所述处理平台判断所述监控园区处于非正常运转状态时，发出告警信号。
8.如权利要求3所述的监控系统，其特征在于: 所述无线通信模块包括: 收集单元，用于收集中继节点的信号强度； 比较单元，用于对收集到的信号强度进行比较，确定信号强度最强的中继节点； 发送单元，用于将环境状态数据发送给所确定的信号强度最强的中继节点。
9.如权利要求2所述的监控系统，其特征在于:中继节点转发所述环境状态参数时，直接与接收网关通讯，或者通过其他中继节点与接收网关通讯。
专利摘要一种物联网环境监控系统，涉及一种物联网应用技术，降低了监控园区内的环境状态参数的复杂度，所述监控系统，包括一个或多个数据采集节点、一个或多个中继节点和一个处理平台，所述数据采集节点，用于采集监控园区内的环境状态参数；所述中继节点，用于转发所述数据采集节点采集的环境状态参数；所述处理平台，用于获取所述环境状态参数，并根据所述环境状态参数判断监控园区的是否处于正常运转状态。本实用新型通过中继节点组成MESH网络对园区进行有效的信号覆盖，然后在园区内可以任意的加入数据采集节点，这样可以根据需求测量任何想要测量的数据，更快捷的得到数据，对园区的环境及状态进行监测。
文档编号G01D21/02GK203054565SQ201320020829
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者魏剑平, 黄孝斌, 樊勇, 张纬静 申请人:北京时代凌宇科技有限公司