一种无线温场监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无线温场监控系统，包括监控主机，多个由无线温湿度传感器组成的ZigBee设备节点；多个ZigBee设备节点形成ZigBee网络；系统运行时，监控主机下发给无线温湿度传感器的命令，先发送到ZigBee协调器，ZigBee协调器从命令数据中提取出“目标温湿度传感器设备”后将数据转发给相应的设备节点；位于相应节点处的无线温湿度传感器进行响应，将数据发送到ZigBee协调器，ZigBee协调器再原封不动地转发给监控主机进行处理，完成命令的发送及响应过程；监控主机通过ZigBee网络获得无线温湿度传感器采集的数据，并对数据进行处理后上报给远程监控中心。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于温场监控
，更具体地，涉及一种无线温场监控系统。
技术介绍
目前在国内IDC(InternetData Center，互联网数据中心)温场监控领域，采用的通讯方式主要是有线传输的方式，例如用1 Wire或者485总线，外部接大量的温湿度传感器。有线传输方式是指监控主机与温度/温湿度传感器之间是以有线的连接方式。这种方式中，监控主机主动从传感器中采集温度/温湿信号，处理后再上报给监控中心。这种传输方式优点是可靠，但是其缺点也很明显:工程量大;成本高；不利于扩容，当需要增加测点时，必须更改原来的线路;维护困难，当某个线路有问题时，需要将检测已有工程的线缆。随着人力成本的上升，工程成本所占总成本的比例越来越大，如何降低这一方面的成本成为亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种无线温控监控系统，旨在解决现有的IDC温场监控采用有线传输数据方式导致工程量大、成本高且不利于扩容的技术问题。本专利技术提供了一种无线温场监控系统，包括监控主机，多个由无线温湿度传感器构成的ZigBee设备节点；多个ZigBee设备布置在各个节点处形成ZigBee网络;系统运行时，监控主机下发给无线温湿度传感器的命令，先发送到ZigBee协调器(监控主机内部的ZigBee模块)，ZigBee协调器从命令数据中提取出“目标温湿度传感器设备”后将数据转发给相应的设备节点；位于相应节点处的无线温湿度传感器进行响应，将数据发送到ZigBee协调器，ZigBee协调器再原封不动地转发给监控主机进行处理，完成命令的发送及响应过程;监控主机通过ZigBee网络获得无线温湿度传感器采集的数据，并对数据进行处理后上报给远程监控中心。更进一步地，所述监控主机包括中央处理器，与中央处理器连接的光纤传输模块，与中央处理器连接的IP传输模块，与中央处理器连接的ZigBee模块，以及与中央处理器连接的3G模块。更进一步地，所述ZigBee设备为协调器。更进一步地，所述ZigBee设备通过串口与所述监控主机相连。更进一步地，所述无线温湿度传感器采用电池供电，其网络设备类型为EndDevice。设备类型为EndDevice的设备由电池供电；设备类型为EndDevice的设备节点，通常情况下处于休眠状态，一旦有状态变化，立即向协调器上报最新状态;在未收到确认信息或发送次数未达到限定次数之前，每Is循环发送。系统中设备类型为EndDevice的设备节点定期发送心跳数据包。更进一步地，所述监控主机通过Fiber、IP或3G的传输方式将处理后的数据上报给远程监控中心。本专利技术提供的无线温场监控系统所监控的对象中，包含但不限于温湿度测量，也可包含采用无线传输、电池供电的烟感、红外等通讯速率小于15200bps的监控对象。在本专利技术实施例中，温湿度测量节点具有温度变化阈值设置功能;在温湿度变化阈值范围内，每小时主动上报一次数据；当温度变化值超过所设置的阈值时，主动上报;在未收到确认信息之前或发送次数未达到限定次数之前，每Is循环发送。本专利技术提供的无线温控监控系统中，当ZigBee网络组网成功时，网络中所有的节点向协调器主动上报自己的地址和设备类型信息，其中的设备类型信息包含MAC地址、自身的传感器类型等。监控主主机中的ZigBee节点为协调器，负责建立和管理网络，网络中设备的数据通过其和中央处理器交互本无线监控系统的ZigBee网络具有ZigBee网络PANID更改，ZigBee网络信道更改功能，防止和其它无线网络冲突;本无线监控系统支持信号强度检测，避免安装位置的不正确导致信号异常。【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的无线温场监控系统的原理框图；图2是本专利技术实施例提供的无线温场监控系统中监控采集器的原理框图；图3是本专利技术实施例提供的命令/响应信令流程图；图4是本专利技术实施例提供的主动上报信令流程图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的无线温场监控系统基于ZigBee无线技术;可以应用于IDC机房温场监控领域，降低工程成本。其中，ZigBee单元采用TI公司的CC2530芯片，遵循IEEE802.15.4协议。图1示出了本专利技术实施例提供的无线温场监控系统的原理框图，图2示出了监控主机的原理框图，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下:对于IDC机房的温场监控系统，所监控的对象就是各个关键位置的温度/温湿度数据。本无线监控系统就是对测温点进行无线化处理。图1中的ZigBee设备节点处均设置有无线温湿度传感器。无线温场监控系统将从ZigBee网络所采集的数据进行分析、处理，然后通过Fiber/IP/3G等传输方式上报给远程监控中心。在本专利技术中，监控采集器内部的ZigBee模块设备类型为协调器(Coordinator，下同)，负责管理整个ZigBee网络，包含ZigBee网络PANID，ZigBee网络信道的设置。其通过串口(TTL电平)和中央处理器CPU相连。组网完成后，协调器仅仅起一个管道之用。本专利技术中对于温度/温湿度等传感器采用电池供电，其网络设备类型为EndDevice。其间歇性工作，通常属于休眠模式以节省功耗。其工作方式有两种，一种为被动查询方式，即设备在未进入睡眠时，可以接收上位机的命令，并响应信息。进一步说，系统运行时，中央处理器下发给EndDevice设备的命令，先发送到协调器，协调器从命令数据中提取出“目标温湿度传感器设备”，然后将数据转发给相应的设备节点。目标温湿度传感器设备进行响应，将数据发送到协调器，协调器再原封不动地转发给中央处理器进行处理，完成命令的发送及响应过程。其信令流程图见图3。另外一种为主上报的方式。进一步说，这些设备通常处于睡眠状态，当外部有状态变化时或定时器到时，终止休眠，将新的数据信息发送给协调器，协调器再转发给中央处理器；中央处理器发送确认信息给EndDevice，信息先发到协调器，协调器从确认数据中提取出“目标温湿度传感器设备”，然后将信息转发给相应的设备节点。其信令流程图见图4。在没有收到中央处理器的确认信息之前，每隔Is循环发送，直到收到确认信息后或发送次数100次后，停止发送。另外，这些设备定期往协调器上报心跳信息，协调器再转发给中央处理器;在没有收到中央处理器的确认信息之前，每隔Is循环发送，直到收到确认信息或发送次数10次后，停止发送。本专利技术中的温湿度测量节点可根据客户的需求，设置温湿度告警阈值，在通常情况下每个小时上报一次测量的温湿度值，当温度变化超过阈值时，立即上报。本专利技术中上行接口提供IP/Fiber/3G等传输方式，适应不同的场合应用需求。在本专利技术实施例中，无线技术不仅限于ZigBee技术，也包含其它例如433M技术，只要原理和本专利技术一样即可。在本专利技术实施例中，ZigBee网络中的设备节点使用纽扣电池供电，不限于电池的种类;只要符合使用电池供电，当有外部状态变化引起的主动上报、定期上报心跳均可。在本专利技术实施例中，ZigBee设备节点中设备类型为EndDevice的设备，其循环上报时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线温场监控系统，其特征在于，包括监控主机，多个由温湿度传感器构成的ZigBee设备节点；多个ZigBee设备布置在各个节点处形成ZigBee网络；系统运行时，监控主机下发给无线温湿度传感器的命令，先发送到ZigBee协调器，ZigBee协调器从命令数据中提取出“目标温湿度传感器设备”后将数据转发给相应的设备节点；位于相应节点处的无线温湿度传感器进行响应，将数据发送到ZigBee协调器，ZigBee协调器再原封不动地转发给监控主机进行处理，完成命令的发送及响应过程；监控主机通过ZigBee网络获得无线温湿度传感器采集的数据，并对数据进行处理后上报给远程监控中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴军，
申请(专利权)人：深圳谷探科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44