[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)的雙閉環(huán)博物館環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110354724.2
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102393719A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高春能;魏雷;紀志成;王艷
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的雙閉環(huán)博物館環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)及方法，屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

環(huán)境氣候、溫度、相對濕度、空氣污染、光線輻射、昆蟲危害、微生物繁殖等環(huán)境因素導致博物館藏品受損現(xiàn)象呈明顯加劇趨勢，文物受到破壞與威脅，金屬加速腐蝕、石刻風化粉碎、紙張酸化脆裂、絲織品老化等，各類文物都處于瀕危的境地.而博物館作為陳列文物的主要地點，對博物館環(huán)境參數(shù)的精確監(jiān)控尤為重要。

現(xiàn)有博物館監(jiān)控技術(shù)多由人工進行操作，調(diào)整博物館環(huán)境溫濕度.?由于設(shè)計、機械效率、控制系統(tǒng)等原因，控制精度達不到文物保存的要求，或者能耗很大.有涉及到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的也多為環(huán)境監(jiān)測，并未形成一個完整的集監(jiān)測控制為一體的系統(tǒng)。

因此，有必要建立一套精確、穩(wěn)定的、自動化程度高的基于物聯(lián)網(wǎng)的博物館環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的雙閉環(huán)博物館環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)及方法，用于對博物館環(huán)境進行監(jiān)控和保護。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的雙閉環(huán)博物館環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括無線傳感器模塊、信息處理模塊和監(jiān)控中心，所述無線傳感器模塊包括位于待測點處的傳感器節(jié)點和簇頭節(jié)點，每個展室中的傳感器節(jié)點自組織成網(wǎng)絡(luò)，按能量損耗最低原則選擇簇頭節(jié)點，簇頭節(jié)點與非簇頭節(jié)點之間形成父子節(jié)點；簇頭節(jié)點通過Zigbee無線通信協(xié)議與所述信息處理模塊連接，信息處理模塊將數(shù)據(jù)進行過濾、融合、壓縮，所述信息處理模塊通過Wifi與監(jiān)控中心雙向通信，監(jiān)控中心能夠遙控響應設(shè)備、調(diào)整環(huán)境參數(shù)并與管理人員手機通信；所述傳感器節(jié)點包括：電源、CPU模塊、無線通信模塊、GPS模塊以及環(huán)境參數(shù)傳感器，所述CPU模塊分別與電源、無線通信模塊、GPS模塊以及環(huán)境參數(shù)傳感器相連。

所述環(huán)境參數(shù)傳感器包括溫濕度傳感器、光照傳感器、振動傳感器、氣體（如CO₂）濃度傳感器中的一種或多種。

所述傳感器節(jié)點的電源分為正常供電電源和備用電源，備用電源在正常供電電源發(fā)生故障或者更換時啟動使用。

基于物聯(lián)網(wǎng)的雙閉環(huán)博物館環(huán)境監(jiān)控方法，包括如下步驟：

（1）由傳感器節(jié)點對博物館中各個展室的待測點的環(huán)境參數(shù)實時采集；

（2）由傳感器節(jié)點將采集到的環(huán)境參數(shù)信息發(fā)送給簇頭節(jié)點，簇頭節(jié)點再將數(shù)據(jù)傳送給信息處理模塊；

（3）信息處理模塊對上傳上來的數(shù)據(jù)進行過濾、融合、壓縮，然后傳送給監(jiān)控中心；

（4）監(jiān)控中心讀取信息處理模塊上傳上來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中；

（5）監(jiān)控中心將傳送上來的數(shù)據(jù)與設(shè)定的各個閾值比較，若發(fā)現(xiàn)超過閾值就進行報警，并向管理人員手機發(fā)送短信通知。

監(jiān)控中心報警后，在設(shè)定時間內(nèi)沒有得到響應，則向管理人員手機發(fā)送短信。監(jiān)控中心發(fā)出的短信通知內(nèi)容包括：需要做出調(diào)整的響應設(shè)備的位置信息以及響應設(shè)備需做出的響應動作。

所述響應設(shè)備包括空調(diào)、抽濕機、增濕器、窗簾中的一種或多種，每個響應設(shè)備都具有GSM模塊。

監(jiān)控中心報警時，管理人員通過監(jiān)控中心的監(jiān)控界面發(fā)送控制命令，控制所述響應設(shè)備的工作。

管理人員手機接收到短信通知后，通過手機客戶端軟件連接各響應設(shè)備，通過手機客戶端軟件遙控各響應設(shè)備工作。

管理人員手機接收到短信通知后，也可以通過手機短信回復控制命令，以此通過手機完成監(jiān)控中心控制職能。

本發(fā)明由監(jiān)控中心和手機客戶端雙閉環(huán)監(jiān)控環(huán)境參數(shù)，設(shè)定監(jiān)控中心的響應優(yōu)先級高于手機客戶端的響應優(yōu)先級；若采集到的環(huán)境參數(shù)值超過了閾值，而監(jiān)控中心在設(shè)定時間內(nèi)未下達控制命令，則監(jiān)控中心向管理人員手機發(fā)送手機短信報警，通過手機短信回復控制命令或者打開手機客戶端軟件，以此通過手機完成監(jiān)控中心職能。

本發(fā)明的優(yōu)點是：將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于博物館環(huán)境監(jiān)控中，不但能夠精確地監(jiān)測到環(huán)境參數(shù)的變化而且能夠迅速的做出調(diào)整，環(huán)境中的響應設(shè)備能夠?qū)Νh(huán)境參數(shù)變化迅速做出反應，通過監(jiān)控中心PC機和管理人員手機客戶端軟件雙閉環(huán)控制，控制精度更高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的雙閉環(huán)博物館監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明監(jiān)控中心監(jiān)控軟件結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。