基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，其主要技术特点是：包括：监测节点、汇聚节点和监控中心；其中，所述的监测节点包括电源电路、数据采集电路、数据处理电路和无线通信电路；所述的汇聚节点包括电源电路和无线通信电路。所述的监测节点负责对环境数据进行采集和处理并通过无线通信电路传输给汇聚节点，汇聚节点通过无线通信电路接收到数据后，定时将数据通过串口传递给监控中心，监控中心将收到的相关信息进行处理。本实用新型设计合理，能够克服现有技术的不足，及时对环境信息进行采集、传送和处理，达到实时监测和控制的效果，从而在遇到危险时能够有效缩短反应时间，便于工作人员及时有效进行处理。
【专利说明】基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于远程监控管理系统，尤其是一种基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统。
【背景技术】
[0002]城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点，大力发展城市轨道是纾缓国内交通拥堵难题的重要途径。城市轨道交通的有序正常运行，需要现场调度、统一指挥，同时对运行车辆、运行线路及沿线环境等也要求处在正常范围内。
[0003]无线传感器网络的较低的传输时延、较低的功耗、较低的成本、较高的安全性等优点，使得它的应用范围涉及到工业监控、环境检测保护、交通、消防、军事等各个领域。基于无线传感器网络的监测系统，使得监测系统能够自己去感知信息并处理信息；应用到对轨道交通土建设施的监控中，所需要的无线传感器一般规模比较大，节点数目多，且无人值守。因此，在系统中通过形式多样又具有可靠通信质量的传感器来测量周围环境中的光照、温度、红外、声纳、雷达等信号，获取环境的温度湿度、噪声、光强度、压强等有用信息并初步处理，传给监控中心，最后显示获取的数据，从而实现对现场实行有效的监测和控制。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，并且能够及时对环境信息进行采集、传送和处理，从而在遇到危险时能够有效缩短报警时间，便于工作人员及时有效进行处理，将损失降到最低。
[0005]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，包括:监测节点、汇聚节点和监控中心；其中，所述的监测节点包括电源电路、数据采集电路、数据处理电路和无线通信电路；所述的汇聚节点包括电源电路和无线通信电路。所述的监测节点负责对环境数据进行采集和处理并通过无线通信电路传输给汇聚节点，汇聚节点通过无线通信电路接收到数据后，定时将数据通过串口传递给监控中心，监控中心将收到的相关信息进行处理。
[0007]而且，所述的监测节点和汇聚节点组成无线传感器网络。
[0008]而且，所述的数据处理电路是监测节点的核心，包括节点的处理单元和存储单元，也是与外围芯片及传感器的接口。
[0009]而且，所述的无线通信电路负责节点之间的通信，包括数据的收发、数据的传递以及向数据处理电路提供无线信道的控制信息。
[0010]而且，所述的监控中心就是高性能中心计算机。
[0011]而且，所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光电传感器、电流传感器、电压传感器。[0012]本实用新型的优点和积极效果是:
[0013]1、本实用新型使用的网络节点硬件体积设计比较小，安装方便，成本低，功耗小，
并具有可靠的通信质量。
[0014]2、本实用新型利用传感器节点的可移动性，节点加入和退出网络可以自由选择。
[0015]3、本实用新型设计合理，能够实时监测和控制土建设施，及时对环境信息进行采集、传送和处理，从而在遇到危险时能够有效缩短报警时间，便于工作人员及时有效进行处理，将损失降到最低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的系统结构框图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述:
[0018]一种基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，如图1所示:包括:监测节点、汇聚节点和监控中心；其中，所述的监测节点包括电源电路、数据采集电路、数据处理电路和无线通信电路；所述的汇聚节点包括电源电路和无线通信电路。
[0019]结合图1，阐述本实用新型的工作原理:无线传感器监测节点被任意分布在城市轨道交通土建设施的被检测区域，保证节点的大体均匀分布；当监测节点部署完毕后，所有监测节点以自组织的形式构成无线传感器网络，在每个节点构建路由信息，使每个节点都可以与网络中的其他节点通信。在工作中，监测节点的数据采集电路对环境信息适时采集，传递给数据处理电路进行初步处理，并按照一定的通信协议，通过无线通信电路在无线传感器网络中把数据传输给汇聚节点。其中，无线传感器监测节点的数据沿着其他节点逐跳进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳路由到汇聚节点。多个汇聚节点各自集中处理来自相应若干监测节点交换来的现场数据，并定时传输给监控中心进行处理。监控中心根据收集到的环境信息对土建设施进行实时监控，随时注意到各区域目标的变化情况，对突发情况作出迅速的应急反应，根据精确的定位技术，向危险区域发出预警信号。同时，用户也可以通过监控中心对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集更多监测数据。
[0020]需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，包括:监测节点、汇聚节点和监控中心；其中，所述的监测节点包括电源电路、数据采集电路、数据处理电路和无线通信电路；所述的汇聚节点包括电源电路和无线通信电路，所述的监测节点负责对环境数据进行采集和处理并通过无线通信电路传输给汇聚节点，汇聚节点通过无线通信电路接收到数据后，定时将数据通过串口传递给监控中心，监控中心将收到的相关信息进行处理。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，其特征在于:所述的监测节点和汇聚节点组成无线传感器网络。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，其特征在于:所述的数据处理电路是监测节点的核心，包括节点的处理单元和存储单元，也是与外围芯片及传感器的接口。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，其特征在于:所述的无线通信电路负责节点之间的通信，包括数据的收发、数据的传递以及向数据处理电路提供无线信道的控制信息。
5.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，其特征在于:所述的监控中心就是高性能中心计算机。
6.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的城市轨道交通土建设施监测系统，其特征在于:所述的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光电传感器、电流传感器、电压传感器。
【文档编号】H04L29/08GK203416286SQ201320502002
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月17日 优先权日:2013年8月17日
【发明者】毛振刚, 毛佳琳, 毛佳玮 申请人:毛振刚