[實用新型]低功耗無線數(shù)字溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920110537.8
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN201522335U
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 穆軼;段文凱
• 申請（專利權(quán)）人: 張春濤;段文凱;穆軼
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及自動監(jiān)測技術(shù)，特別涉及一種低功耗無線數(shù)字溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

最近幾年，我國電力供需矛盾十分突出，尤其是迎峰度夏期間，造成夏季電力缺口的重要原因是大量使用空調(diào)形成用電負荷高峰，冬季負荷高峰中，空調(diào)也扮演了重要角色。隨著社會經(jīng)濟生活水平提高，這一矛盾也日益突出。合理控制空調(diào)溫度，可以大大削減空調(diào)峰值電力負荷，在緩解電力緊張局勢的同時可以節(jié)約大量的電力建設(shè)投資，另外，它還可以減少二氧化硫、二氧化碳對大氣環(huán)境的污染。

因此，國務(wù)院辦公廳發(fā)出《關(guān)于嚴格執(zhí)行公共建筑空調(diào)溫度控制標(biāo)準的通知》規(guī)定，在用電高峰來臨前夕要求嚴格執(zhí)行公共建筑空調(diào)溫度控制標(biāo)準，認真落實空調(diào)節(jié)能管理措施。然而在很多城市都存在“限溫令”難以落實的問題，因此，“限溫”不能僅靠自覺，必須有一些監(jiān)測和約束的措施才能真正進行落實，而靠工作人員持溫度計進行監(jiān)測的方式效率太低，所以非常需要一種高效率的方法來實現(xiàn)對整個城市室內(nèi)空調(diào)溫度的實時監(jiān)測。

現(xiàn)行的無線溫度自動監(jiān)測方案中，由于選用的多是模擬信號的溫度傳感器和2.4GHz頻段的無線數(shù)據(jù)傳送，所以在實際應(yīng)用中會出現(xiàn)溫度測量不準確、無線信號盲區(qū)較多以及溫度采集系統(tǒng)功耗較大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提出了一種低功耗無線數(shù)字溫度自動監(jiān)測系統(tǒng)，其目的就是為了解決測溫精度不高，無線信號盲區(qū)多和溫度采集模塊功耗大等問題，實現(xiàn)對環(huán)境溫度變化的自動監(jiān)測。

本實用新型的技術(shù)解決方案

本系統(tǒng)主要包括無線數(shù)字測溫終端、無線數(shù)據(jù)集中器和無線溫度監(jiān)測設(shè)備。所述的無線數(shù)字測溫終端的主要部件至少包含有無線數(shù)傳模塊、天線、數(shù)字溫度傳感器、單片機、電源管理模塊、鋰電池。其中無線數(shù)傳模塊和天線相連，和無線數(shù)據(jù)集中器進行無線通信；單片機和數(shù)字溫度傳感器相連，采集并發(fā)送溫度數(shù)據(jù)；鋰電池作為整個測溫終端的總電源，給無線數(shù)傳模塊、單片機和數(shù)字溫度傳感器供電；電源管理系統(tǒng)是用來對鋰電池的過充或過放進行保護。本實用新型每一個無線數(shù)字測溫終端安裝在系統(tǒng)中每個測溫點的位置。

所述的無線數(shù)據(jù)集中器的主要部件至少包含有2個無線數(shù)傳模塊、2根天線、數(shù)字溫度傳感器、單片機、電源管理模塊、外部電源。其中無線數(shù)傳模塊和天線相連，分別和無線數(shù)字測溫終端、無線溫度監(jiān)測設(shè)備進行無線通信；單片機和數(shù)字溫度傳感器相連，采集溫度數(shù)據(jù)且處理無線通信的相應(yīng)的操作；外電源為各個部件提供安全可靠的工作電源。

所述的無線溫度監(jiān)測設(shè)備部件至少包含有帶串口的監(jiān)測計算機、無線數(shù)傳模塊、天線、外電源。其中無線數(shù)傳模塊和天線相連，再通過串口和監(jiān)測計算機連接，負責(zé)和無線數(shù)據(jù)集中器進行數(shù)據(jù)通信；外電源為各個部件提供安全可靠的工作電源。

上面這幾部分相互連接關(guān)系構(gòu)成了本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框架。

本實用新型進一步解決方案：

1).本實用新型的所有部件都是經(jīng)過各種試驗后才確定的，單片機選用的是低功耗的MSP430F149IPM、無線數(shù)傳模塊選用的是ADF7021-N低功耗窄帶收發(fā)器、數(shù)字溫度傳感器選用的是DS18B20、通信串行接口芯片選用的是ADM3312EA、電源穩(wěn)壓芯片選用的是SP6205、天線選用是475MHz頻段的天線。

2).本實用新型所使用的無線通信頻率是470-510Mhz，發(fā)射功率50mW，該頻段為國家無線電管理局規(guī)定的民用無線電計量儀表使用頻段。

3).本實用新型的無線數(shù)據(jù)集中器和無線溫度監(jiān)測設(shè)備的外電源設(shè)計為開關(guān)電源適配器，無線數(shù)字測溫終端的電源設(shè)計為帶過充和過放功能的可充電的鋰電池。

4).本實用新型的無線數(shù)字測溫終端采集的溫度信息通過無線數(shù)據(jù)集中器自動轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)測設(shè)備，通過合理規(guī)劃測溫終端和集中器的頻率和位置，減少信號盲區(qū)，提高系統(tǒng)可靠性。

5).本實用新型的無線數(shù)字測溫終端的單片機和無線數(shù)傳模塊在非溫度采集時間內(nèi)都是休眠狀態(tài)，終端的耗電很小，它的內(nèi)部鋰電池充滿后，可以連續(xù)工作2年以上的時間。

本實用新型的有益效果：

1).本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝和維護方便。

2).本系統(tǒng)選用了功耗低、精度高的數(shù)字溫度傳感器，大大減少了利用人工或模擬溫度傳感器測溫造成的誤差。

3).本系統(tǒng)的無線頻段使用的是計量儀表使用頻段，無線系統(tǒng)抗干擾能力強，盲區(qū)少，可靠性高。

4).本系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)逐級轉(zhuǎn)發(fā)的通信機制，數(shù)據(jù)傳輸可靠性和穩(wěn)定性大幅提高。

5).本系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)測終端的休眠機制，極大降低了系統(tǒng)功耗，監(jiān)測終端無需外接電源即可長時間可靠有效的工作。