[發明專利]基于傳感器網絡的遺址保護監測系統

有效

• 申請號: 200910218532.1
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102053285A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 蒙海軍;吳曉華;高濤
• 申請（專利權）人: 西安迅騰科技有限責任公司
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于遺址微氣象監測技術領域，尤其是涉及一種基于傳感器網絡的遺址保護監測系統。

背景技術

遺址對于人類來說是文化繼承的重要形式之一，其具有重要的歷史、科學和藝術價值，因而現如今對遺址的保護意義非常深遠。但是，文物遺址容易受到溫度、濕度、某些氣體濃度等的影響，因此對于遺址微氣象的監測是遺址保護的重要手段。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于傳感器網絡的遺址保護監測系統，其布網方便、監測精度高、數據采集及傳輸速度快且對被監測遺址區環境影響小，能實現對遺址周圍的微氣象環境進行實時監測以便及時對遺址采取保護措施的目的。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于傳感器網絡的遺址保護監測系統，其特征在于：包括由布設在被監測遺址區內的多個傳感器節點以自組網方式組成的無線傳感器網絡、將無線傳感器網絡中各傳感器節點所監測數據進行采集處理并將所有監測數據同步上傳的數據采集儀、與數據采集儀相接的通信服務器和以無線通信方式與通信服務器相接的監控機，所述數據采集儀和通信服務器間以無線通信方式進行雙向通信。

所述傳感器節點包括對被監測遺址區內的空氣溫度、空氣濕度和二氧化碳濃度進行檢測的傳感器節點。

所述傳感器節點包括傳感器模塊、與傳感器模塊相接且定時采集傳感器模塊所監測數據的數據采集及處理模塊、與數據采集及處理模塊相接的無線通訊模塊以及分別為傳感器模塊、數據采集及處理模塊和無線通訊模塊供電的電源模塊，所述電源模塊分別與傳感器模塊、數據采集及處理模塊和無線通訊模塊相接。

所述無線通訊模塊為短距離無線通信模塊。

所述短距離無線通信模塊為基于ZigBee協議的短距離無線通信模塊。

所述數據采集儀和通信服務器間通過GSM/GPRS網絡進行雙向通信。

所述監控機和通信服務器間通過Internet網絡進行雙向通信，監控機為接入Internet網絡的PC機。

所述無線傳感器網絡的數量為一個或多個。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、傳感器節點體積小，便于布網，安裝維護方便且性能可靠；同時傳感器節點采用模塊化設計且采用低功耗芯片，因而傳感器節點的生存期較長。并且，傳感器節點采用太陽能充電電池進行供電，則能進一步保障傳感器節點的生存期。

2、無線傳感器節點自組網能力強，可實時同步檢測多個監測點的定時監測，并且采用基于ZigBee協議的短距離無線通信模塊進行數據傳輸，因而多個傳感器節點監測信息之間的交互性強，并且可自定制采樣周期；另外，傳感器節點可擴展性強，布網位置信息顯示直觀。

3、對遺址所處環境影響小，搜集數據量大且監測精度高。

4、功耗極低，無線通訊方式簡單并且維護方便，傳感器節點可以采取休眠機制延長供電時間。

5、實時性強，只有最新的數據才可用于輔助保護策略的調整，而本發明中的無線傳感器完全可以做到。

6、魯棒性強，和傳統的幾個處理能力較強的檢測大設備相比，大規模的無線傳感網絡具有更強的魯棒性。

7、使用效果好，微氣象環境的檢測是遺址保護工作過程中非常重要的一部分，由于遺址所處的地方一般缺乏電力供應或者網絡介入，不允許在遺址現場進行部署線纜，鑒于這些特點無線傳感器網絡的應用是遺址保護環境檢測中的最佳選擇。實際使用時，通過在遺址所處的環境布撒傳感器節點，通過傳感器節點來實現對遺址周圍環境的溫度、濕度、酸度以及相關氣體濃度等進行實時監測來達到實時觀測遺址周圍環境變化情況，以便及時對遺址采取保護措施的目的。

綜上所述，本發明布網方便、監測精度高、數據采集及傳輸速度快且對被監測遺址區環境影響小，多個傳感器節點通過zigbee通信模塊自組成網，首先通過無線傳感器節點對遺址區的環境信息進行采集后，再將采集到的信息發送給數據采集儀，數據采集儀通過GSM/GPRS網絡將信息發送到服務器并連入互聯網，用戶可以對信息進行實時的監控查看，然后可以對采集到的數據進行輔助保護策略的調整以達到遺址保護的目的。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明的電路原理框圖。

圖2為本發明傳感器節點的電路原理圖。

附圖標記說明：

1-無線傳感器網絡；???????2-傳感器節點；?????2-1-傳感器模塊；

2-2-數據采集及處理模塊；?2-3-無線通訊模塊；?2-4-電源模塊；