面向轨道交通的环境参数无线监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种面向轨道交通的环境参数无线监测系统，所述系统包括：无线传感器网络模块，包括位于无线传感器网络节点上的若干传感器及节点控制器，传感器用于获取环境参数；无线通信模块，与节点控制器通过串口相连；主控制器，与无线通信模块相连，通过无线通信模块与节点控制器进行通信，获取环境参数并上传至云服务器；温控设备，与主控制器相连，用于改变环境参数；管理终端，与主控制器相连，用于显示并控制环境参数。本实用新型系统结构简单且及集成度较高，通过节电控制器能够将环境参数传送至主控制器，实现了对环境参数的测量及控制，能够广泛应用于轨道交通中，保证了轨道交通的安全性。
【专利说明】
面向轨道交通的环境参数无线监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及环境监测技术领域，特别是涉及一种面向轨道交通的环境参数无线监测系统。
【背景技术】
[0002]轨道交通(RailTransit)是指具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点的交通方式，包括地铁、轻轨、磁悬浮、快轨、有轨电车、新交通系统等。
[0003]在城市轨道交通系统中，环境信息监测系统是地铁安全、高效运营的基石，为适应城市轨道交通对环境监测信息化和集成化的要求，有必要提供一种面向轨道交通的环境参数无线监测系统。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种面向轨道交通的环境参数无线监测系统。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案如下:
[0006]—种面向轨道交通的环境参数无线监测系统，所述系统包括:
[0007]无线传感器网络模块，包括位于无线传感器网络节点上的若干传感器及节点控制器，传感器用于获取环境参数；
[0008]无线通信模块，与节点控制器通过串口相连；
[0009]主控制器，与无线通信模块相连，通过无线通信模块与节点控制器进行通信，获取环境参数并上传至云服务器；
[0010]温控设备，与主控制器相连，用于改变环境参数；
[0011 ] 管理终端，与主控制器相连，用于显示并控制环境参数。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述节点控制器为STC89C52RC40C单片机。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述传感器为温度传感器和/或湿度传感器。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述传感器为DHTll温湿度传感器。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述无线通信模块为zigbee通信模块。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述主控制器为STM32RBT6芯片。
[0017]作为本实用新型的进一步改进，所述系统还包括与主控制器相连的WiFi通信模块，主控制器通过WiFi通信方法将环境参数上传至云服务器。
[0018]作为本实用新型的进一步改进，所述温控设备包括制冷器、制热器、通风风扇中的一种或多种。
[0019]作为本实用新型的进一步改进，所述制冷器和/或制热器通过中间继电器与主控制器相连。
[0020]作为本实用新型的进一步改进，所述系统还包括与主控制器相连的存储器，主控制器当前环境参数确定环境控制标准点，存储器用于存储环境控制标准点。[0021 ]本实用新型的有益效果是:
[0022]系统结构简单且及集成度较高，通过节电控制器能够将环境参数传送至主控制器，实现了对环境参数的测量及控制，能够广泛应用于轨道交通中，保证了轨道交通的安全性；
[0023]通过无线传输方式进行通信，减少了硬件成本，提高了数据传输速度。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本实用新型一实施方式中面向轨道交通的环境参数无线监测系统的模块示意图；
[0026]图2为本实用新型一实施方式中面向轨道交通的环境参数无线监测系统的控制原理图；
[0027]图3为本实用新型一实施例中EN13129控制标准示意图；
[0028]图4为本实用新型一实施例中受控区的示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0030]参图1所示，本实用新型一实施方式中公开了一种面向轨道交通的环境参数无线监测系统100，该系统包括:
[0031]无线传感器网络模块10，包括位于无线传感器网络节点上的若干传感器11及节点控制器12，传感器11用于获取环境参数；
[0032]无线通信模块20，与节点控制器12通过串口相连；
[0033]主控制器30，与无线通信模块20相连，通过无线通信模块20与节点控制器12进行通信，获取环境参数并上传至云服务器(未图示)；
[0034]温控设备40，与主控制器30相连，用于改变环境参数；
[0035]管理终端50，与主控制器30相连，用于显示并控制环境参数。
[0036]优选地，系统还包括与主控制器相连的WiFi通信模块60，主控制器30通过WiFi通信方法将环境参数上传至云服务器。
[0037]优选地，温控设备40包括制冷器41、制热器42、通风风扇43中的一种或多种，制冷器41和/或制热器42通过中间继电器44与主控制器30相连。
[0038]进一步地，系统还包括与主控制器30相连的存储器70和电源模块80，主控制器当前环境参数确定环境控制标准点，存储器用于存储环境控制标准点，电源模块80用于为主控制器30、WiFi通信模块60等提供电源。
[0039]结合图2所示，本实用新型无线传感器网络模块10中的传感器采集温度、湿度等数据，并将其通过节点控制器12通过无线传输方式传给主控制器30(网关节点)，主控制器30依据温度控制标准控制温控设备40，并且把实时温度、湿度等数据上传到云服务器，管理终端50能够对整个系统进行管理。
[0040]以下结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0041 ]在本实用新型的一具体实施例中，节点控制器使用STC89C52RC40C单片机，传感器采用DHTll温湿度传感器，无线通信模块为zigbee通信模块。使用STC89C52RC40C单片机作为单个传感节点的主控，控制DHTll温湿度传感器工作，并通过串口与CC2530串口的zigbee模块进行通信。
[0042]CC2530是TI公司的一款片上系统解决方案，支持ZigBee协议。而DHTll温湿度传感器是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器，精度湿度± 5 % RH，温度± 2 °C，量程湿度20-90%RH，温度O?50°C。当然，在其他实施例中，传感器也可以采用其他类型的温度传感器和/湿度传感器。
[0043]工作时，为传感器节点确立了工作时序，各个节点在收到编号对应的命令后被唤醒，控制DHTl I温湿度传感器读取温度、湿度数据，再通过zigbee通信模块发送给主控制器。
[0044]本实施例中主控制器使用STM32RBT6芯片(32位Cortex-M3CPU)，支持定时器、ADC、SP1、IIC和USRT，具有7通道DMA控制器。
[0045]主控制器通过zigbee通信模块与各个传感器节点通讯，以取得实时温度、湿度数据，再通过WiFi模块把数据上传到云服务器。同时，主控制器更新标准点，存储到E2PR0M(24C02)存储器中，依据这个控制标准输出PffM波型，控制温控设备。
[0046]其中，控制标准基于图3中EN13129提及的温度控制标准，结合图4所示，在15?35摄氏度区间内设置一个受控区，受控区内的温度曲线由19个标准点通过最小二乘法拟合得出。
[0047]管理终端50为PC终端，通过PC终端上的监控网页进行监控，监控网页分为反馈页面和管理页面。
[0048]具体地，通过收集乘客反馈来改进温度控制标准，乘客扫码进入反馈界面之后，可以提交感受和留言，同时，乘客也能观察到10分钟内的温度变化曲线。
[0049]管理员除了能够观察温度变化曲线之外，还可以依据用户的反馈情况更新标准点。例如在某一温度状态下反馈感觉冷的乘客超出规定的阀值，就理应更新对应温度下的标准点。
[0050]由上述技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果:
[0051]系统结构简单且及集成度较高，通过节电控制器能够将环境参数传送至主控制器，实现了对环境参数的测量及控制，能够广泛应用于轨道交通中，保证了轨道交通的安全性；
[0052]通过无线传输方式进行通信，减少了硬件成本，提高了数据传输速度。
[0053]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0054]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述系统包括: 无线传感器网络模块，包括位于无线传感器网络节点上的若干传感器及节点控制器，传感器用于获取环境参数； 无线通信模块，与节点控制器通过串口相连； 主控制器，与无线通信模块相连，通过无线通信模块与节点控制器进行通信，获取环境参数并上传至云服务器； 温控设备，与主控制器相连，用于改变环境参数； 管理终端，与主控制器相连，用于显示并控制环境参数。2.根据权利要求1所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述节点控制器为STC89C52RC40C单片机。3.根据权利要求1所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述传感器为温度传感器和/或湿度传感器。4.根据权利要求3所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述传感器为DHT11温湿度传感器。5.根据权利要求1所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述无线通信模块为zigbee通信模块。6.根据权利要求1所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述主控制器为STM32RBT6芯片。7.根据权利要求1所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述系统还包括与主控制器相连的WiFi通信模块，主控制器通过WiFi通信方法将环境参数上传至云服务器。8.根据权利要求1所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述温控设备包括制冷器、制热器、通风风扇中的一种或多种。9.根据权利要求8所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述制冷器和/或制热器通过中间继电器与主控制器相连。10.根据权利要求1所述的面向轨道交通的环境参数无线监测系统，其特征在于，所述系统还包括与主控制器相连的存储器，主控制器当前环境参数确定环境控制标准点，存储器用于存储环境控制标准点。
【文档编号】G08C17/02GK205722379SQ201620512162
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】查光圣, 郑建颖, 朱忠奎
【申请人】苏州大学