一种基于WiFi技术的环境监测设备的制作方法

本实用新型涉及环境监测技术领域，具体为一种基于WiFi技术的环境监测设备。

背景技术：

随着时代的发展，科技的进步，人们的生活质量有了显著的提高，同时对于环保的意识也不断提高，环境质量问题也随之逐渐走进普通民众的视野。环境质量问题已经对人们的身体健康和日常生活产生了严重影响，人们对此也表示非常担忧。

然而传统的采集设备采用有线传输，例如RS485总线，存在很多问题。从机数量不可超过128个，并且当通信距离超过数百米后，其可靠的通信速率就小于了1200bps。同时该总线技术不可为从机供电，由于隔离方式仅可采用电源隔离，故在电源隔离上成本较高。RS485总线拓扑布线仅可串行布线，当从机布线范围广且不规律时，促使RS485总线技术布线成本高，且通信距离较远时，RS485芯片容易损坏。21世纪高速发展的信息化时代，智能化与物联网的急速发展，愈来愈体现了RS485等有线传输的发展瓶颈。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于WiFi技术的环境监测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于WiFi技术的环境监测设备, 包括多个传感器、传感器采集模块、可编程控制器、电源模块和集中器模块，多个传感器分别通过传感器采集模块连接可编程控制器，所述电源模块连接可编程控制器，所述可编程控制器通过WIFI模块连接集中器模块，所述集中器模块通过GPRS网络模块连接服务器终端；

多个传感器分为噪声传感器、PM2.5传感器、温度传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器、TVOC传感器。

优选的，所述可编程控制器采用STM8L151C8T6系类超低功耗单片机。

优选的，所述电源模块采用型号为ER18505M功率型防水电池。

优选的，所述WIFI模块采用APC810WiFi模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构原理简单，安装无需考虑布线，智能化程度高，能够实时采集各传感器信号，并且能够实时传输信号服务器终端；本实用新型可以根据应用场合的不同需求，做相应的功能裁剪和拓展；此外，本实用新型的服务器终端能够存储历史数据，显示历史变化曲线，便于分析。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1、传感器采集模块；2、可编程控制器；3、电源模块；4、集中器模块；5、WIFI模块；6、GPRS网络模块；7、服务器终端；8、噪声传感器；9、PM2.5传感器；10、温度传感器；11、甲醛传感器；12、二氧化碳传感器；13、TVOC传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基于WiFi技术的环境监测设备, 包括多个传感器、传感器采集模块1、可编程控制器2、电源模块3和集中器模块4，多个传感器分别通过传感器采集模块1连接可编程控制器2，所述电源模块3连接可编程控制器2，所述可编程控制器2通过WIFI模块5连接集中器模块4，所述集中器模块4通过GPRS网络模块6连接服务器终端7；集中器模块主要负责采集中器所管辖的区域采集终端所有数据上传至服务器；服务器终端主要负责所有的集中器所采集到的采集终端数据的接收端，主要集中所有环境数据等。存储长时间的历史数据，并做分析和显示，以及异常告警。

多个传感器分为噪声传感器8、PM2.5传感器9、温度传感器10、甲醛传感器11、二氧化碳传感器12、TVOC传感器13，可拓展至十多种传感器，实现多种类、全覆盖的数据采集。

本实用新型中，可编程控制器2采用STM8L151C8T6系类超低功耗单片机，主要负责传感器和集中器之间的协调工作和逻辑控制；可编程控制器采用哈弗结构8位内核，工作频率最高为16MHz，内置64K Flash、2K RAM和2K Byte EEPROM，丰富的增强I/O端口，1.8V-3.6V超低工作电压，超小体积封装。具有体积小、功耗低、速度快、外围电路丰富等特点。

本实用新型中，电源模块3采用型号为ER18505M功率型防水电池，主要负责整个水表电子部分供电，采用3.6V的锂亚硫酰氯电池。该电源模块连续放电电流可达800mA，工作温度-55℃至+85摄氏度，常温存储时间可达10年以上。具有自放电低、容量大、安全系数高等特点。

本实用新型中，WIFI模块5采用APC810WiFi模块。主要负责通过无线方式把各传感器采集到的数据上传至集中器；该WIFI模块能够在低功耗情况下实现较长距离无线通信及高抗干扰能力。APC810是高度集成半双工微功率无线数据传输模块，其嵌入高速低功耗单片机和高性能扩频射频芯片SX1278，同时采用高效的循环交织纠检错编码，最大可以纠24位连续突发错误，抗干扰和灵敏度均处于行业最领先水平。APC810提供了多个频道的选择，可在线修改串口速率，发射功率，射频速率等各种参数。APC810能够透明传输任何大小的数据，而用户无须编写复杂的设置与传输程序，同时小体积宽电压运行，较远传输距离，丰富便捷的软件编程。

本实用新型中，网络采用安美通WiFi模块进行组网，空中固定为速率 5Kbps，相对应带宽占用 125KHz。网络工作频率范围 488-502MHz，共15MHz 可供用户设置。网络采用主从式结构，所有操作由集中器进行控制，在没有收到集中器信号的情况下，节点不主动发送信号；集中器可对网络内所有节点进行集中操作，也可对单个节点进行操作；集中器带 GPRS 功能，与服务器连接进行远程双向操作。路由器只承担路由与中继功能，不采集数据，路由器之间可以组成 MESH 网络，数据传输能有多路径可选，保证路径冗余。节点既用于采集数据，又承担路由与中继功能，节点可直接与集中器通信，也可通过其它节点与集中器通信，通过组好的网络将数据传回集中器，动态与灵活的节点路由选择保证了整个网络路径的灵活与冗余。节点在平时采用呼吸式的工作方式运行，即：休眠一段时间再监听一段时间(休眠 1 秒再监听几毫秒)，如此一直往复循环，直到收到集中器的唤醒信号而改变工作模式进行通信组网。节点采用电池供电，如果有需要，集中器也可以修改成呼吸工作方式达到省电效果。

综上所述，本实用新型结构原理简单，安装无需考虑布线，智能化程度高，能够实时采集各传感器信号，并且能够实时传输信号服务器终端；本实用新型可以根据应用场合的不同需求，做相应的功能裁剪和拓展；此外，本实用新型的服务器终端能够存储历史数据，显示历史变化曲线，便于分析。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。