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基于無線傳感器技術的無線文物環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
摘要: 無線文物環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)重點面向缺乏電源、通信等基礎設施的野外等惡劣場景中的大范圍環(huán)境監(jiān)測應用。系統(tǒng)采用了無線數(shù)據采集網絡、無線數(shù)據轉發(fā)網絡和Internet結合的三層網路通信架構。無線環(huán)境監(jiān)測傳感器采用電池長期供電,進行環(huán)境數(shù)據采集并通過低功耗多跳無線自組織網絡進行數(shù)據傳輸,無需在數(shù)據采集網絡范圍內建設電纜和通信線纜等基礎設施,各個傳感器之間可以自動地相互進行數(shù)據中繼轉發(fā),從而可以保證組網和通信的可靠性,并
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</a>環(huán)境監(jiān)測" title="環(huán)境監(jiān)測">環(huán)境監(jiān)測" title="環(huán)境監(jiān)測">環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)重點面向缺乏電源、通信等基礎設施的野外等惡劣場景中的大范圍環(huán)境監(jiān)測應用。系統(tǒng)采用了無線數(shù)據采集網絡、無線數(shù)據轉發(fā)網絡和Internet結合的三層網路通信架構。無線環(huán)境監(jiān)測傳感器采用電池長期供電,進行環(huán)境數(shù)據采集并通過低功耗多跳無線自組織網絡進行數(shù)據傳輸,無需在數(shù)據采集網絡范圍內建設電纜和通信線纜等基礎設施,各個傳感器之間可 以自動地相互進行數(shù)據中繼轉發(fā),從而可以保證組網和通信的可靠性,并能夠擴大監(jiān)測網絡的部署范圍,降低部署難度。長距離無線中繼器通過長距離無線通信技術將環(huán)境數(shù)據轉發(fā)到與Internet連接的環(huán)境監(jiān)測路由器,從而大大拓展了在惡劣場景中的系統(tǒng)部署范圍。環(huán)境監(jiān)測路由器將數(shù)據推送到數(shù)據處理與訪問服務器。相應的工作人員都可以使用計算機的Web瀏覽器實時查詢最新的環(huán)境數(shù)據和歷史數(shù)據,分析當前的環(huán)境狀況。

為方便在惡劣場景下長期系統(tǒng)運行中的維護操作,該系統(tǒng)集成了遠程系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測功能。該功能可實時報告系統(tǒng)中所有設備的當前狀態(tài),并協(xié)助維護人員分析故障原因。

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二、無線環(huán)境監(jiān)測傳感器

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無線環(huán)境監(jiān)測傳感器針對氣象監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等需求,采用高精度的溫 濕度傳感器和氣體傳感器,并進行了寬溫、高強度的防水、防塵、防紫外線節(jié)點設計,可以進行快速準確的環(huán)境數(shù)據采集。此外,考慮到環(huán)境監(jiān)測應用提出的能夠在 各種環(huán)境和場所快速靈活部署的要求,該設備采用了最新的無線傳感器網絡技術,以無線通信的方式進行監(jiān)測數(shù)據的傳輸,設備之間可以相互進行數(shù)據中繼,從而可以大大擴展數(shù)據的傳輸范圍。設備功耗極低,在自組織多跳組網的模式下,采用2節(jié)5號電池(溫濕度監(jiān)測設備)可以連續(xù)工作1年以上(1分鐘通信周期)。設備主要技術指標如下:

監(jiān)測能力:溫度、濕度、二氧化碳濃度等

量程:溫度-40℃~+85℃,濕度0~100%,二氧化碳0~2000ppm、0~5000ppm

監(jiān)測精度:溫度±0.3℃,濕度±1.8%,二氧化碳濃度±3%

監(jiān)測數(shù)據采集間隔:1秒~15分種可調

數(shù)據存儲容量:≥10萬條記錄

無線通信頻段:2.4GHz ISM頻段

通信速率:250kbps

無線通信距離:400米(視距)

組網方式:網狀網絡

供電方式:2節(jié)5號電池(溫濕度傳感器),DC 12V輸入(二氧化碳傳感器)

連續(xù)工作周期:≥1年(溫濕度傳感器)

工作溫度:-40~85℃(溫濕度傳感器),0~50℃(二氧化碳傳感器)

設備安裝方式:臥式/壁掛式

尺寸(L×W×H):95×75×32mm(溫濕度傳感器)/ 95×75×47mm(二氧化碳傳感器)(不含天線)

防護等級:IP53外殼防護

三、數(shù)據處理與訪問服務器

 

數(shù)據處理與訪問服務器接收由網關設備發(fā)送過來的監(jiān)測數(shù)據,進行解析處理后保存在數(shù)據庫中。服務器提供基于Web方式的數(shù)據查詢、統(tǒng)計、分析等處理功能,并提 供完善的監(jiān)測網絡管理與設備管理功能。

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數(shù)據觀察頁面

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數(shù)據曲線觀察

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2節(jié)5號電池一年內放電曲線

北京云天創(chuàng)科技公司成立于2008年7月,是一家從事無線通信技術與產品的研究、開發(fā)、生產與銷售的年輕公司。公司核心人員從05年開始,一直致力于無線傳感器網絡通信產品的研發(fā)和應用,有著豐富的無線通信系統(tǒng)設計經驗,以專業(yè)的技術和良好的服務能力為用戶提供個性化的網絡通信解決方案。



 



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