一種社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，包含匯聚節(jié)點、監(jiān)控中心和由多個傳感器節(jié)點組成的多個無線傳感器網(wǎng)絡，所述傳感器節(jié)點包含兩組用于交替無間斷測量的測溫模塊及用于控制測溫模塊交替無間斷測量的微控制模塊，所述測溫模塊包含一溫度傳感器和用于對溫度傳感器加熱的加熱模塊；所述測溫模塊將溫度傳感器測量溫度傳輸至匯聚節(jié)點，所述匯聚節(jié)點將環(huán)境參數(shù)信息匯總通過中繼路由上傳至監(jiān)控中心。本發(fā)明體積小、覆蓋面廣通過對溫度傳感器進行加熱烘干處理，有效地克服因為液態(tài)水或固態(tài)水粘附在傳感器表面而產生誤差的局限性，提高了測量精度。
【專利說明】一種社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度測量系統(tǒng)，尤其涉及一種社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，屬于環(huán)境監(jiān)測領域。

【背景技術】
[0002]溫度是一個很重要的環(huán)境參數(shù)，人們的生活和環(huán)境溫度息息相關，工業(yè)生產過程中需要實時測量環(huán)境溫度，在農業(yè)生產中也離不開溫度測量，目前，在氣象站和無線電探空儀等氣象環(huán)境探測領域，傳統(tǒng)溫度傳感器多采用鉬電阻或熱敏電阻進行溫度測量。由于冰、雪、雨滴、云滴、露等液態(tài)或固態(tài)水可能在粘附在傳感器表面，云滴、雨滴和露滴的蒸發(fā)吸熱、冰雪的融化和升華都可能導致測量溫度低于大氣環(huán)境的實際溫度，云滴、雨滴和露滴的凍結釋放潛熱可能導致測量環(huán)境溫度高于環(huán)境溫度，造成一定的測量誤差。
[0003]目前，環(huán)境溫度的精確監(jiān)測與管理對于提高環(huán)境控制精度、節(jié)約能源及促進生產有著重要的作用。目前我國環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)匱乏，即便是有，往往采用一些生物檢測法，布線檢測嚴重浪費能源，由不同位置的各項參數(shù)往往都不均勻和不同的，所以需要采集多個不同點的溫度值進行綜合評判，目前的大多數(shù)溫度監(jiān)測系統(tǒng)都不能有效地覆蓋整個社區(qū)，難以實現(xiàn)各個參數(shù)的統(tǒng)一性。
[0004]例如申請?zhí)枮椤?01210051929.8”的一種氣象監(jiān)測系統(tǒng)，包括多個氣象站，該多個氣象站分布于不同的地理區(qū)域，每個氣象站包括:處理器模塊；電源控制器，為該氣象站提供電源；傳感器模塊，實時檢測該氣象站所處地理區(qū)域的天氣信息并傳輸給處理器模塊；發(fā)射器模塊，將該氣象站所檢測的天氣信息傳輸?shù)狡渌麣庀笳?；接收器模塊，接受其他氣象站所傳輸?shù)奶鞖庑畔⒉⑵浒l(fā)送至處理器模塊；以及顯示器模塊，與該處理器模塊連接以按需顯示各個氣象站所處地理區(qū)域的天氣信息。該發(fā)明還提供了一種應用上述氣象監(jiān)測系統(tǒng)的路燈系統(tǒng)。該氣象站雖然能夠檢測天氣信息，但是不能夠克服因為液態(tài)水或固態(tài)水粘附在傳感器表面而產生誤差的局限性。
[0005]又如申請?zhí)枮椤?01210480476.0”的一種溫度監(jiān)測系統(tǒng)，屬于一種溫度監(jiān)測系統(tǒng)，適用于對多點待測物體進行有選擇的溫度監(jiān)測，包括客戶端，一個及一個以上溫度監(jiān)測裝置，系統(tǒng)總線和主控制器，各個裝置器件通過系統(tǒng)總線和設置在主控制器上的通訊接口進行連接。與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:該結構簡單，便于安裝價格低廉的同時還具備測量精度高，使用壽命長，靈敏度高可實現(xiàn)數(shù)字通訊的特點。該系統(tǒng)可以實時采集、運算、傳輸多個溫度數(shù)據(jù)信息，同時該裝置可靠性和穩(wěn)定性高，可對機組、機器運行時的溫度提供安全可靠的實時監(jiān)測，可以廣泛應用到電力行業(yè)、石油石化行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、冶金行業(yè)和機械行業(yè)中。該發(fā)明雖然能夠檢測跟中溫度信息，但是在檢測精度方面有待進一步的優(yōu)化，并且不能夠克服因為液態(tài)水或固態(tài)水粘附在傳感器表面而產生誤差的局限性。
[0006]再如申請?zhí)枮椤?01310712423.1”的一種溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)，包括若干用來測量溫度的測溫模塊、管理并接受所述測溫模塊測量到的數(shù)據(jù)的協(xié)調器、與所述協(xié)調器相連接并處理所述協(xié)調器發(fā)送過來的溫度數(shù)據(jù)的處理模塊、與所述處理模塊相連接的GSM模塊以及與所述GSM模塊進行通信的移動終端，所述測溫模塊具有溫度傳感器以及與所述溫度傳感器相連接并與所述協(xié)調器進行通信的無線通信模塊。相較于現(xiàn)有技術，該發(fā)明溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)雖然能夠及時地發(fā)現(xiàn)溫度異常并通知操作員，從而使得操作員可以及時地發(fā)現(xiàn)并處理溫度異常。但是在檢測精度方面有待進一步的優(yōu)化，并且不能夠克服因為液態(tài)水或固態(tài)水粘附在傳感器表面而產生誤差的局限性。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，其結構簡單且能夠克服因為液態(tài)水或固態(tài)水粘附在傳感器表面而產生誤差的局限性，提高了測量精度。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
一種社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，包含匯聚節(jié)點、監(jiān)控中心和由多個傳感器節(jié)點組成的多個無線傳感器網(wǎng)絡，所述傳感器節(jié)點包含兩組用于交替無間斷測量的測溫模塊及用于控制測溫模塊交替無間斷測量的微控制模塊，所述測溫模塊包含一溫度傳感器和用于對溫度傳感器加熱的加熱模塊；當采用一個傳感器測量溫度時，對第二個傳感器進行加熱烘干并冷卻至環(huán)境溫度，進而當采用第二個傳感器測量溫度時，對第一個傳感器進行加熱烘干并冷卻至環(huán)境溫度，如此由兩組傳感器交替測量獲取精確溫度，所述測溫模塊將溫度傳感器測量溫度傳輸至匯聚節(jié)點，所述匯聚節(jié)點將環(huán)境參數(shù)信息匯總通過中繼路由上傳至監(jiān)控中心。
[0009]優(yōu)選的，所述傳感器節(jié)點還包含一通信單元和一供電單元；所述測溫模塊連接微控制單元，所述微控制單元連接通信單元，所述供電單元為傳感器節(jié)點提供所需電源。
[0010]優(yōu)選的，所述傳感器節(jié)點之間通過無線連接。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述加熱模塊為低溫漂的精密加熱電阻。
[0012]優(yōu)選的，所述微控制模塊為AVR單片機。
[0013]優(yōu)選的，所述供電單元為可充電鋰電池。
[0014]本發(fā)明采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果:
1、本發(fā)明體積小、覆蓋面廣、功能多樣化、便捷穩(wěn)定，易于操作，便于管理，能夠有效地監(jiān)測環(huán)境溫度參數(shù)；
2、通過對溫度傳感器進行加熱烘干處理，有效地克服因為液態(tài)水或固態(tài)水粘附在傳感器表面而產生誤差的局限性，提高了測量精度；
3、通過兩組傳感器交替完成烘干、冷卻與測量工作，實現(xiàn)無間斷測量，有效地提高測量效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結構圖；
圖2是本發(fā)明傳感器節(jié)點結構原理圖。
[0016]圖中標號具體如下:1_傳感器節(jié)點，2-無線傳感器網(wǎng)絡。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明:
如圖1所示，本發(fā)明涉及一種社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，包含匯聚節(jié)點、監(jiān)控中心和由多個傳感器節(jié)點組成的多個無線傳感器網(wǎng)絡，所述傳感器節(jié)點包含兩組用于交替無間斷測量的測溫模塊及用于控制測溫模塊交替無間斷測量的微控制模塊，所述測溫模塊包含一溫度傳感器和用于對溫度傳感器加熱的加熱模塊；當采用一個傳感器測量溫度時，對第二個傳感器進行加熱烘干并冷卻至環(huán)境溫度，進而當采用第二個傳感器測量溫度時，對第一個傳感器進行加熱烘干并冷卻至環(huán)境溫度，如此由兩組傳感器交替測量獲取精確溫度，所述測溫模塊將溫度傳感器測量溫度傳輸至匯聚節(jié)點，所述匯聚節(jié)點將環(huán)境參數(shù)信息匯總通過中繼路由上傳至監(jiān)控中心。
[0018]其中，所述傳感器節(jié)點還包含一通信單元和一供電單元；所述測溫模塊連接微控制單元，所述微控制單元連接通信單元，所述供電單元為傳感器節(jié)點提供所需電源，所述傳感器節(jié)點之間通過無線連接，所述加熱模塊為低溫漂的精密加熱電阻，所述微控制模塊為AVR單片機，所述供電單元為可充電鋰電池，一個溫度傳感器與一個加熱電阻相連接，測量電路主要包括一個模數(shù)轉換器，該模數(shù)轉換器與微控制器連接。整個測溫模塊主要由兩個溫度傳感器、兩個加熱電阻、兩個基于MOS管的控制電路、電阻測量電路和微控制器組成。
[0019]測量時，兩組測溫模塊交替進行加熱烘干、自然冷卻及測溫。一個傳感器測量環(huán)境溫度時，第二個傳感器通過控制MOS管進入導通狀態(tài)控制加熱電阻對溫度傳感器進行加熱烘干，加熱時間的長度為Tl。加熱結束后，MOS管不再導通，第一個傳感器通過空氣對流進行散熱，溫度逐步趨近于環(huán)境溫度，這段冷卻時間的長度為T2。傳感器冷卻完成后，第二個傳感器進行測溫，測溫的時間為T1+T2。當?shù)诙€傳感器開始進行測溫時，第一個傳感器開始加熱烘干。用這種方法，兩個傳感器可交替往復實現(xiàn)無間斷測量，并且可以排除雨雪等自然天氣給溫度傳感器帶來的影響，所述測溫模塊將溫度傳感器測量溫度傳輸至匯聚節(jié)點，所述匯聚節(jié)點將環(huán)境參數(shù)信息匯總通過中繼路由上傳至監(jiān)控中心，進而得到精確地溫度信肩、O
[0020]工作時，首先利用溫度傳感器對社區(qū)溫度進行數(shù)據(jù)采集，由于隨著季節(jié)的變化天氣環(huán)境變化，會存在雨雪、晨露等粘附在溫度傳感器上影響溫度傳感器的測量精度，基于此我們采用多組測溫模塊，通過加熱電阻對溫度傳感器進行加熱，冷卻，此時檢測電路隨時對溫度傳感器的狀態(tài)進行實時檢測，除去外界自然環(huán)境如雨雪覆蓋對傳感器的影響，多個傳感器節(jié)點將采集的溫度信息匯聚到匯聚節(jié)點進行信息匯總處理，同時通過無線的方式將檢測信息傳輸至監(jiān)控中心，工作人員跟據(jù)溫度的精確值，進一步安排社區(qū)工作。本發(fā)明體積小、覆蓋面廣、功能多樣化、便捷穩(wěn)定，易于操作，便于管理，能夠有效地監(jiān)測環(huán)境溫度參數(shù)；通過對溫度傳感器進行加熱烘干處理，有效地克服因為液態(tài)水或固態(tài)水粘附在傳感器表面而產生誤差的局限性，提高了測量精度；通過兩組傳感器交替完成烘干、冷卻與測量工作，實現(xiàn)無間斷測量，有效地提高測量效率。
[0021]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的實質精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，包含匯聚節(jié)點、監(jiān)控中心和由多個傳感器節(jié)點組成的多個無線傳感器網(wǎng)絡，其特征在于:所述傳感器節(jié)點包含兩組用于交替無間斷測量的測溫模塊及用于控制測溫模塊交替無間斷測量的微控制模塊，所述測溫模塊包含一溫度傳感器和用于對溫度傳感器加熱的加熱模塊；當采用一個傳感器測量溫度時，對第二個傳感器進行加熱烘干并冷卻至環(huán)境溫度，進而當采用第二個傳感器測量溫度時，對第一個傳感器進行加熱烘干并冷卻至環(huán)境溫度，如此由兩組傳感器交替測量獲取精確溫度，所述測溫模塊將溫度傳感器測量溫度傳輸至匯聚節(jié)點，所述匯聚節(jié)點將環(huán)境參數(shù)信息匯總通過中繼路由上傳至監(jiān)控中心。
2.根據(jù)權利要求1所述社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器節(jié)點還包含一通信單元和一供電單元；所述測溫模塊連接微控制單元，所述微控制單元連接通信單元，所述供電單元為傳感器節(jié)點提供所需電源。
3.根據(jù)權利要求1所述社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器節(jié)點之間通過無線連接。
4.根據(jù)權利要求1所述社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱模塊為低溫漂的精密加熱電阻。
5.根據(jù)權利要求1所述社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述微控制模塊為AVR單片機。
6.根據(jù)權利要求1所述社區(qū)環(huán)境溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述供電單元為可充電鋰電池。
【文檔編號】G01K1/00GK104330175SQ201410563345
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權日:2014年10月21日
【發(fā)明者】徐花, 張靜雅, 肖亞韙 申請人:蘇州德魯森自動化系統(tǒng)有限公司