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CN106803337A - 一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统 - Google Patents

一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统 Download PDF

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CN106803337A
CN106803337A CN201710156641.XA CN201710156641A CN106803337A CN 106803337 A CN106803337 A CN 106803337A CN 201710156641 A CN201710156641 A CN 201710156641A CN 106803337 A CN106803337 A CN 106803337A
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CN
China
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wireless
microprocessor unit
pressure information
power
monitoring system
Prior art date
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Pending
Application number
CN201710156641.XA
Other languages
English (en)
Inventor
熊勇
赵建龙
朱磊基
李世斌
楼亮亮
姚炜
季伟梦
周青韵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Weimeng Iot Technology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Weimeng Iot Technology Co ltd
Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Weimeng Iot Technology Co ltd, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology of CAS filed Critical Shanghai Weimeng Iot Technology Co ltd
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Publication of CN106803337A publication Critical patent/CN106803337A/zh
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,所述水压信息监测系统包括:安装于水管道上,用于采集所述水管道压力信息的无线压力表;通过底层无线网络与所述无线压力表连接,用于接收并转发所述无线压力表采集的压力信息的网关设备;通过底层无线网络与所述网关设备连接,用于扩展上层无线网络,并将所述网关设备发送的压力信息通过上层无线网络进行传输的无线路由设备;以及通过上层无线网络与所述无线路由设备连接,用于接收所述无线路由设备转发的压力信息的后台服务器。通过本发明所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,解决了现有水压监控系统采用有线方式连接,增加或减少节点较为不便,结构及布线复杂的问题。

Description

一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统
技术领域
本发明涉及消防领域,特别是涉及一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统。
背景技术
消防管道,是指用于消防方面,连接消防设备、器材,输送消防用水的管道,因此,对于所述消防管道的水压监测就显得尤为重要。
目前的消防管道水压监控系统中,水压表与后台之间采用有线组网的方式,而有线组网需要布设现场总线,繁琐复杂的布线环节是一个非常棘手的工程;而且将现场设备连接到一台电脑进行数据处理并向用户进行界面显示时,当数据量较大时可能需要单独的数据处理服务器,不仅需要投入服务器等网络设备以及开发相应的服务软件,而且设备结构复杂,添加结点和减小结点都较为不便。
鉴于此,有必要设计一种新的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统用以解决上述技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,解决了现有水压监控系统采用有线方式连接,增加或减少节点较为不便,结构及布线复杂的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,所述水压信息监测系统包括:
安装于水管道上,用于采集所述水管道压力信息的无线压力表;
通过底层无线网络与所述无线压力表连接,用于接收并转发所述无线压力表采集的压力信息的网关设备;
通过底层无线网络与所述网关设备连接,用于扩展上层无线网络,并将所述网关设备发送的压力信息通过上层无线网络进行传输的无线路由设备;以及
通过上层无线网络与所述无线路由设备连接,用于接收所述无线路由设备转发的压力信息的后台服务器。
优选地,所述无线压力表包括:
安装于所述水管道上,用于采集所述水管道压力信息并进行传输的压力传感器;
与所述压力传感器连接,用于将压力信息与基准电压进行比较,得到所述水管道的当前压力值,及控制所述当前压力值的存储和传输的第一微处理器单元;
与所述第一微处理器单元连接,用于向所述第一微处理器单元提供基准电压的电压基准单元;
与所述第一微处理器单元连接,用于存储所述当前压力值及设备ID的第一存储单元;
与所述第一微处理器单元连接,用于向所述网关设备发送所述当前压力值和设备ID的第一无线数据远传模块;以及
与所述第一微处理器单元连接,用于向所述无线压力表供电的第一电源。
优选地,所述无线压力表还包括连接于所述第一微处理器单元与第一电源之间,用于监控所述第一电源电量、及控制所述第一电源开关的第一电源管理单元。
优选地,所述无线压力表还包括安装于所述水管道上,用于采集所述水管道温度信息并向所述第一微处理器单元传输的温度传感器。
优选地,所述网关设备包括:
用于控制所述当前压力值和设备ID的传输和存储、及网关设备信号强度的检测和显示的第二微处理器单元;
与所述第二微处理器单元连接,用于为所述第二微处理器单元提供精确时钟信号的第一实时时钟单元;
与所述第二微处理器单元连接,用于接收所述无线压力表发送的当前压力值和设备ID并向所述无线路由设备传输、及检测所述网关设备信号强度的第二无线数据远传模块;
与所述第二微处理器单元连接,用于存储所述当前压力值和设备ID的第二存储单元;
与所述第二微处理器单元连接,用于显示所述网关设备信号强度的第一显示单元;以及
与所述第二微处理器单元连接,用于为所述网关设备供电的第二电源。
优选地,所述网关设备还包括连接于所述第二微处理器单元与第二电源之间,用于监控所述第二电源电量、及控制所述第二电源开关的第二电源管理单元。
优选地,所述无线路由设备包括:
用于控制所述当前压力值和设备ID的传输和存储、及无线路由设备信号强度的检测和显示的第三微处理器单元;
与所述第三微处理器单元连接,用于为所述第三微处理器单元提供精确时钟信号的第二实时时钟单元;
与所述第三微处理器单元连接,用于接收并扩展上层无线网络的网络传输模块;
与所述第三微处理器单元连接,用于接收所述网关设备发送的当前压力值和设备ID并向所述后台服务器传输、及检测所述无线路由设备信号强度的第三无线数据远传模块;
与所述第三微处理器单元连接,用于存储所述当前压力值和设备ID的第三存储单元;
与所述第三微处理器单元连接,用于显示所述无线路由设备信号强度的第二显示单元;以及
与所述第三微处理器单元连接,用于为所述无线路由设备供电的第三电源。
优选地,所述无线路由设备还包括连接于所述第三微处理器单元与第三电源之间,用于监控所述第三电源电量、及控制所述第三电源开关的第三电源管理单元。
优选地,所述底层无线网络包括ZigBee。
优选地,所述上层无线网络包括GPRS、3G、或LTE中的一种。
如上所述,本发明的一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,具有以下有益效果:
1.本发明所述水压信息监测系统通过设置无线压力表、网关设备及无线路由设备,在实现水管道异常事件及时上报、维护的同时,实现所述水压信息监测系统的无线连接,便于增加或减少节点,大大简化了系统的结构及布线。
2.本发明所述水压信息监测系统通过所述无线路由设备在空间上扩展了网络,解决了网关设备与后台服务器之间信号连接不通或不佳的问题,有效提高了无线网络的健壮性。
3.本发明所述无线压力表可通过网关设备进行自组网,在增加或减少设备时自动进行组网,实现消防管道的压力测量和远程监控。
附图说明
图1显示为本发明所述水压信息监测系统的结构图。
图2显示为本发明所述无线压力表的系统框图。
图3显示为本发明所述网关设备的系统框图。
图4显示为本发明所述无线路由设备的系统框图。
元件标号说明
1 无线压力表
11 压力传感器
12 第一微处理器单元
13 电压基准单元
14 第一存储单元
15 第一无线数据远传模块
16 第一电源
17 第一电源管理单元
2 网关设备
21 第二微处理器单元
22 第一实时时钟单元
23 第二无线数据远传模块
24 第二存储单元
25 第一显示单元
26 第二电源
27 第二电源管理单元
3 无线路由设备
31 第三微处理器单元
32 第二实时时钟单元
33 网络传输模块
34 第三无线数据远传模块
35 第三存储单元
36 第二显示单元
37 第三电源
38 第三电源管理单元
4 后台服务器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图4。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示,本实施例提供一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,所述水压信息监测系统包括:
安装于水管道上,用于采集所述水管道压力信息的无线压力表1;
通过底层无线网络与所述无线压力表1连接,用于接收并转发所述无线压力表1采集的压力信息的网关设备2;
通过底层无线网络与所述网关设备2连接,用于扩展上层无线网络,并将所述网关设备2发送的压力信息通过上层无线网络进行传输的无线路由设备3;以及
通过上层无线网络与所述无线路由设备3连接,用于接收所述无线路由设备3转发的压力信息的后台服务器4。
具体的,如图2所示,所述无线压力表1包括:
安装于所述水管道上,用于采集所述水管道压力信息并进行传输的压力传感器11;
与所述压力传感器11连接,用于将压力信息与基准电压进行比较,得到所述水管道的当前压力值,及控制所述当前压力值的存储和传输的第一微处理器单元12;
与所述第一微处理器单元12连接,用于向所述第一微处理器单元12提供基准电压的电压基准单元13;
与所述第一微处理器单元12连接,用于存储所述当前压力值及设备ID的第一存储单元14;
与所述第一微处理器单元12连接,用于向所述网关设备2发送所述当前压力值和设备ID的第一无线数据远传模块15;以及
与所述第一微处理器单元12连接,用于向所述无线压力表1供电的第一电源16。
优选地,所述无线压力表1还包括连接于所述第一微处理器单元12与第一电源16之间,用于监控所述第一电源16电量、及控制所述第一电源16开关的第一电源管理单元17。
需要说明的是,所述第一微处理器单元12将第一电源的电量信息通过第一无线数据远传模块15传输到所述网关设备2,实现后台服务器4对所述无线压力表1的电源电量的监控。
需要说明的是,当所述无线压力表1中各功能模块处于未工作状态时,所述第一电源管理单元17控制所述第一电源16关闭,之后所述第一微处理器单元12处于休眠状态,实现无线压力表的低功耗。
优选地,所述无线压力表1还包括安装于所述水管道上,用于采集所述水管道温度信息并向所述第一微处理器单元12传输的温度传感器。
具体的,如图3所示,所述网关设备2包括:
用于控制所述当前压力值和设备ID的传输和存储、及网关设备信号强度的检测和显示的第二微处理器单元21;
与所述第二微处理器单元21连接,用于为所述第二微处理器单元21提供精确时钟信号的第一实时时钟单元22;
与所述第二微处理器单元21连接,用于接收所述无线压力表1发送的当前压力值和设备ID并向所述无线路由设备3传输、及检测所述网关设备信号强度的第二无线数据远传模块23;
与所述第二微处理器单元21连接,用于存储所述当前压力值和设备ID的第二存储单元24;
与所述第二微处理器单元21连接,用于显示所述网关设备信号强度的第一显示单元25;以及
与所述第二微处理器单元21连接,用于为所述网关设备2供电的第二电源26。
优选地,所述网关设备2还包括连接于所述第二微处理器单元21与第二电源26之间,用于监控所述第二电源26电量、及控制所述第二电源26开关的第二电源管理单元27。
需要说明的是,所述第二微处理器单元21将第二电源的电量信息通过第二无线数据远传模块23传输到所述无线路由设备3,实现后台服务器4对所述网关设备2的电源电量的监控。
需要说明的是,当所述网关设备中各功能模块处于未工作状态时,所述第二电源管理单元27控制所述第二电源26关闭,之后所述第二微处理器单元21处于休眠状态,实现网关设备的低功耗。
具体的,如图4所示,所述无线路由设备3包括:
用于控制所述当前压力值和设备ID的传输和存储、及无线路由设备信号强度的检测和显示的第三微处理器单元31;
与所述第三微处理器单元31连接,用于为所述第三微处理器单元31提供精确时钟信号的第二实时时钟单元32;
与所述第三微处理器单元31连接,用于接收并扩展上层无线网络的网络传输模块33;
与所述第三微处理器单元31连接,用于接收所述网关设备2发送的当前压力值和设备ID并向所述后台服务器4传输、及检测所述无线路由设备信号强度的第三无线数据远传模块34;
与所述第三微处理器单元31连接,用于存储所述当前压力值和设备ID的第三存储单元35;
与所述第三微处理器单元31连接,用于显示所述无线路由设备信号强度的第二显示单元36;以及
与所述第三微处理器单元31连接,用于为所述无线路由设备3供电的第三电源37。
优选地,所述无线路由设备3还包括连接于所述第三微处理器单元31与第三电源37之间,用于监控所述第三电源37电量、及控制所述第三电源37开关的第三电源管理单元38。
需要说明的是,所述第三微处理器单元31将第三电源的电量信息通过第三无线数据远传模块34传输到所述后台服务器4,实现后台服务器4对所述无线路由设备3的电源电量的监控。
需要说明的是,当所述无线路由设备3中各功能模块处于未工作状态时,所述第三电源管理单元38控制所述第三电源37关闭,之后所述第三微处理器单元31处于休眠状态,实现无线路由设备的低功耗。
具体的,所述第一、第二、第三微处理器单元包括CC2530单片机。
具体的,所述第一、第二、第三电源包括电池。
具体的,所述后台服务器4包括计算机。
具体的,所述上层无线网络包括GPRS、3G、或LTE中的一种,所述底层无线网络包括ZigBee。
综上所述,本发明的一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,具有以下有益效果:
1.本发明所述水压信息监测系统通过设置无线压力表、网关设备及无线路由设备,在实现水管道异常事件及时上报、维护的同时,实现所述水压信息监测系统的无线连接,便于增加或减少节点,大大简化了系统的结构及布线。
2.本发明所述水压信息监测系统通过所述无线路由设备在空间上扩展了网络,解决了网关设备与后台服务器之间信号连接不通或不佳的问题,有效提高了无线网络的健壮性。
3.本发明所述无线压力表可通过网关设备进行自组网,在增加或减少设备时自动进行组网,实现消防管道的压力测量和远程监控。
所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述水压信息监测系统包括:
安装于水管道上,用于采集所述水管道压力信息的无线压力表;
通过底层无线网络与所述无线压力表连接,用于接收并转发所述无线压力表采集的压力信息的网关设备;
通过底层无线网络与所述网关设备连接,用于扩展上层无线网络,并将所述网关设备发送的压力信息通过上层无线网络进行传输的无线路由设备;以及
通过上层无线网络与所述无线路由设备连接,用于接收所述无线路由设备转发的压力信息的后台服务器。
2.根据权利要求1所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述无线压力表包括:
安装于所述水管道上,用于采集所述水管道压力信息并进行传输的压力传感器;
与所述压力传感器连接,用于将压力信息与基准电压进行比较,得到所述水管道的当前压力值,及控制所述当前压力值的存储和传输的第一微处理器单元;
与所述第一微处理器单元连接,用于向所述第一微处理器单元提供基准电压的电压基准单元;
与所述第一微处理器单元连接,用于存储所述当前压力值及设备ID的第一存储单元;
与所述第一微处理器单元连接,用于向所述网关设备发送所述当前压力值和设备ID的第一无线数据远传模块;以及
与所述第一微处理器单元连接,用于向所述无线压力表供电的第一电源。
3.根据权利要求2所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述无线压力表还包括连接于所述第一微处理器单元与第一电源之间,用于监控所述第一电源电量、及控制所述第一电源开关的第一电源管理单元。
4.根据权利要求2所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述无线压力表还包括安装于所述水管道上,用于采集所述水管道温度信息并向所述第一微处理器单元传输的温度传感器。
5.根据权利要求1所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述网关设备包括:
用于控制所述当前压力值和设备ID的传输和存储、及网关设备信号强度的检测和显示的第二微处理器单元;
与所述第二微处理器单元连接,用于为所述第二微处理器单元提供精确时钟信号的第一实时时钟单元;
与所述第二微处理器单元连接,用于接收所述无线压力表发送的当前压力值和设备ID并向所述无线路由设备传输、及检测所述网关设备信号强度的第二无线数据远传模块;
与所述第二微处理器单元连接,用于存储所述当前压力值和设备ID的第二存储单元;
与所述第二微处理器单元连接,用于显示所述网关设备信号强度的第一显示单元;以及
与所述第二微处理器单元连接,用于为所述网关设备供电的第二电源。
6.根据权利要求5所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述网关设备还包括连接于所述第二微处理器单元与第二电源之间,用于监控所述第二电源电量、及控制所述第二电源开关的第二电源管理单元。
7.根据权利要求1所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述无线路由设备包括:
用于控制所述当前压力值和设备ID的传输和存储、及无线路由设备信号强度的检测和显示的第三微处理器单元;
与所述第三微处理器单元连接,用于为所述第三微处理器单元提供精确时钟信号的第二实时时钟单元;
与所述第三微处理器单元连接,用于接收并扩展上层无线网络的网络传输模块;
与所述第三微处理器单元连接,用于接收所述网关设备发送的当前压力值和设备ID并向所述后台服务器传输、及检测所述无线路由设备信号强度的第三无线数据远传模块;
与所述第三微处理器单元连接,用于存储所述当前压力值和设备ID的第三存储单元;
与所述第三微处理器单元连接,用于显示所述无线路由设备信号强度的第二显示单元;以及
与所述第三微处理器单元连接,用于为所述无线路由设备供电的第三电源。
8.根据权利要求7所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述无线路由设备还包括连接于所述第三微处理器单元与第三电源之间,用于监控所述第三电源电量、及控制所述第三电源开关的第三电源管理单元。
9.根据权利要求1所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述底层无线网络包括ZigBee。
10.根据权利要求1所述的基于无线低功耗自组网水压信息监测系统,其特征在于,所述上层无线网络包括GPRS、3G、或LTE中的一种。
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Applicant after: SHANGHAI WEIMENG IOT TECHNOLOGY CO., LTD.

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Application publication date: 20170606

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