基于物联网技术的环境监测节点及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网技术的环境监测节点及系统。其节点包括电源供应模块、传感器模块、射频通信模块、节点控制模块。其系统包括硬件和软件两大部分，其中软件部分由库组件、应用配置模组、系统控制模组、调度模组、应用相关模组构成；硬件部分由节点、基站点、功能模块化传感器组件构成。本套装置应用了物联网技术，不须架设电源线和通信线；节点和系统中大量使用集成技术，装置体积小，功耗低，安装、维护简便。本套装置的维护成本、安装成本、使用成本和制备成本等大大低于类似装置，本系统可以使用Zigbee和3G等无线通信模式进行数据通信，支持高速的数据交互传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物联网开发及应用领域。具体的说，涉及一种基于物联网技术的环境 监测节点及系统。
技术介绍
环境的表征形式有多种，主要表征形式包括温度、湿度、噪声、振动、气压等，环境 监测作为监测领域中重要的组成部分受到社会和国家的重视，具有深远和实用的意义。现 有的环境监测设备主要为固定点监测仪、手持型监测仪等。现有环境监测设备中的固定点监测仪造价高，体积大，不便于移动，需要电源线和 通信数据线，不利于大范围使用和高密度布点。即使是采用无线通信的监测设备也存在着 数据传输速率低，网络稳定性差，网络兼容能力不佳等问题，难以实现大范围、高密度的联 网和数据交互。现有环境监测设备中的手持型监测仪比较笨重，需要人工手动操作，一般不具备 联网功能，只能在本机查看。由于需要人工手动操作，难以实现长期监控，并且无法在极端 和特殊环境下使用，使用成本较高。此类监测设备受到使用条件和联网能力的限制，无法提 供稳定、长期和区域范围的环境监测。
技术实现思路
本专利技术的目的是，应用物联网技术使得该环境监测节点及系统具备装置体积小、 功耗低、安装维护简便、制造成本低、使用成本低、免布电源线和通信线、全天候监测、监测 密度可调、可以高密度监测、可以在特殊或极端环境下使用、无线自组网、高速联网和支持 高速数据交互传输等特点。为了达到本专利技术的目的，所应用的技术方案为一种基于物联网技术的环境监测节 点及系统。其节点包括电源供应模块、传感器模块、射频通信模块、节点控制模块。其系统包 括硬件和软件两大部分，其中软件部分由库组件、应用配置模组、系统控制模组、调度模组、 应用相关模组构成；硬件部分由节点、基站点、功能模块化传感器组件构成。根据本专利技术的一个实施例，基于物联网技术的环境监测节点及系统具备待机和休 眠功能，可以保证节点及系统长期工作的续航能力。根据本专利技术的一个实施例，基于物联网技术的环境监测节点及系统包括射频通信 模块，其射频通信模块采用Zigbee或3G无线通信模式。根据本专利技术的一个实施例，基于物联网技术的环境监测节点及系统包括传感器模 块，其传感器模块采用功能模块化传感器组件，具有温度传感器模块、湿度传感器模块、雨 滴传感器模块、噪声传感器模块、振动传感器模块、应力传感器模块、PH值传感器模块、可燃 气体传感器模块、GPS传感器模块、摄像头传感器模块、气体压力传感器模块。根据本专利技术的一个实施例，基于物联网技术的环境监测节点及系统包括电源供应 模块，其电源供应模块包括主电池组和后备电池组，两个电池组均采用可充电式锂电池供本专利技术实现的有益效果包括本环境监测装置体积小，功耗低，安装维护简便，制 造成本低，使用成本低，免布电源线和通信线，全天候监测，监测密度可调，可以高密度监 测，可以在特殊或极端环境下使用，无线自组网，高速联网，支持高速数据交互传输，支持视 频、音频、图像的数位信息采集和传输；结合本系统的操作界面，能够提供图形化、智能化的 区域环境参数实时监测和报警。附图说明图1晶森物联环境监测系统层次结构；图2晶森物联环境监测节点自组网网络结构；具体实施例方式本专利技术为基于物联网技术的环境监测节点及系统。其节点包括电源供应模块、传 感器模块、射频通信模块、节点控制模块。其系统包括硬件和软件两大部分，其中软件部分 由库组件、应用配置模组、系统控制模组、调度模组、应用相关模组构成；硬件部分由节点、 基站点、功能模块化传感器组件构成。系统中的电源供应模块包括主电池组和后备电池组，两个电池组均采用可充电式 锂电池供电。相关技术参数为输入电压AC/DC9V 36V ；锂电池容量2800mAH ；锂电池额 定电压3. 7V ；充电电压5V ；充电模式恒压恒流；充电保护过流、过压、过热保护。系统中节点的功耗相关技术参数为最大发射电流20mA ；最大接受电流20mA ； 待机电流10mA ；休眠状态0. 9uA。本专利技术所述传感器模块采用功能模块化传感器组件，包括温度传感器模块、湿度 传感器模块、雨滴传感器模块、噪声传感器模块、振动传感器模块、应力传感器模块、PH值传 感器模块、可燃气体传感器模块、GPS传感器模块、摄像头传感器模块、气体压力传感器模 块。本专利技术所述射频通信模块采用Zigbee或3G无线通信模式。其中3G无线通信模 式根据运营网络的不同可以使用3种不同的3G无线通信模块。系统中Zigbee无线通信模 式的相关技术参数为传输距离100米；网络拓扑星型、树型、链型；频率2. 4GHZ ；无线 信道:11 26 ；灵敏度-lOOdbm ；发射功率19dbm。系统中数据接口的相关技术参数为最大数据包256字节；数据接口 标准 RS232 串口 ；串 口信号T)(D，RXD, GND ；串 口速率1200 38400bps ；数据位7，8 ；校验器 1。系统中的USB接口可以提供与计算机的连接服务，实现系统调校、报警设置等功 能。系统工作环境的相关指标参数为工作温度-20 85摄氏度；储存温度-20 85摄氏度。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来 确定其技术性范围。权利要求1.一种基于物联网技术的环境监测节点及系统，其节点包括电源供应模块、传感器模 块、射频通信模块、节点控制模块。其系统包括硬件和软件两大部分，其中软件部分由库组 件、应用配置模组、系统控制模组、调度模组、应用相关模组构成；硬件部分由节点、基站点、 功能模块化传感器组件构成。2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的环境监测节点及系统，其传感器模块采用 功能模块化传感器组件，包括温度传感器模块、湿度传感器模块、雨滴传感器模块、噪声传 感器模块、振动传感器模块、应力传感器模块、PH值传感器模块、可燃气体传感器模块、GPS 传感器模块、摄像头传感器模块、气体压力传感器模块。3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的环境监测节点及系统，具备待机和休眠功 能，可以保证节点及系统长期工作的续航能力。4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的环境监测节点及系统，其射频通信模块采 用Zigbee或3G无线通信模式。5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的环境监测节点及系统，其电源供应模块包 括主电池组和后备电池组，两个电池组均采用可充电式锂电池供电。全文摘要本专利技术公开了一种基于物联网技术的环境监测节点及系统。其节点包括电源供应模块、传感器模块、射频通信模块、节点控制模块。其系统包括硬件和软件两大部分，其中软件部分由库组件、应用配置模组、系统控制模组、调度模组、应用相关模组构成；硬件部分由节点、基站点、功能模块化传感器组件构成。本套装置应用了物联网技术，不须架设电源线和通信线；节点和系统中大量使用集成技术，装置体积小，功耗低，安装、维护简便。本套装置的维护成本、安装成本、使用成本和制备成本等大大低于类似装置，本系统可以使用Zigbee和3G等无线通信模式进行数据通信，支持高速的数据交互传输。文档编号G01D21/02GK102143205SQ20101059298公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日专利技术者焦虑凡, 袁帅 申请人:无锡晶森物联科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于物联网技术的环境监测节点及系统，其节点包括电源供应模块、传感器模块、射频通信模块、节点控制模块。其系统包括硬件和软件两大部分，其中软件部分由库组件、应用配置模组、系统控制模组、调度模组、应用相关模组构成；硬件部分由节点、基站点、功能模块化传感器组件构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：焦虑凡，袁帅，
申请(专利权)人：无锡晶森物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32