[發(fā)明專利]低碳節(jié)能實時溫濕度采集系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310695785.4
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103697940B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李斌;馮瑞;周虹;吳斌
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 陸飛,王潔平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于復(fù)雜綜合商務(wù)建筑群的實時溫濕度采集系統(tǒng)，屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

隨著大型綜合商務(wù)建筑群不斷增多，其在能源、環(huán)境和設(shè)備方面的問題也日益凸顯。在現(xiàn)代的建筑群中，環(huán)境因素直接影響與之相關(guān)人群的工作與生活，尤其是環(huán)境的溫度與濕度的狀況。溫度和濕度指標是環(huán)境質(zhì)量好壞的重要指標，也是環(huán)境監(jiān)控和調(diào)節(jié)的重要參考和調(diào)控因子，從而適宜的溫濕度是舒適安全環(huán)境的保障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對復(fù)雜綜合商務(wù)建筑群的特點，借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提供一種低碳節(jié)能實時溫濕度采集系統(tǒng)。其可用于自動采集、管理和監(jiān)控商務(wù)建筑群的溫濕度。

本發(fā)明提供的一種低碳節(jié)能實時溫濕度采集系統(tǒng)，其包括采集位點、溫度和濕度傳感器、ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點、數(shù)據(jù)匯總節(jié)點和監(jiān)控系統(tǒng)；所述采集位點部署溫度、濕度傳感器，溫度、濕度傳感器采集溫度和濕度信息，ZigBee路由節(jié)點負責將所在樓層的溫度、濕度信息通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給數(shù)據(jù)匯總節(jié)點；監(jiān)控系統(tǒng)通過串口與數(shù)據(jù)匯總節(jié)點進行通信獲取采集位點的溫度、濕度數(shù)據(jù)；其中：

所述采集位點設(shè)置于（樓層）過道附近，其周圍環(huán)境和采集位點的溫濕度差值不超過溫濕度采集節(jié)點的誤差；數(shù)據(jù)匯總節(jié)點部署于監(jiān)控樓層上；ZigBee路由節(jié)點部署在監(jiān)控建筑的每個樓層過道。

本發(fā)明中，上述溫濕度采集節(jié)點的誤差分別為：溫度差值≤0.5℃，濕度差值≤2%。

本發(fā)明中，ZigBee路由節(jié)點布置于每個樓層過道的中點。

本發(fā)明中，一個樓層中ZigBee溫濕度采集節(jié)點之間有障礙物時，樓層過道上增設(shè)一個或多個ZigBee路由節(jié)點。

本發(fā)明中，?部分ZigBee路由節(jié)點工作電壓為12-15V。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行通信，使用方便，可應(yīng)用于復(fù)雜實際環(huán)境中溫濕度采集。其以最少終端設(shè)備采集到最全面的商務(wù)建筑群溫濕度數(shù)據(jù)，同時解決了ZigBee?遇到障礙信號減弱的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的設(shè)備部署示意圖。

圖3為本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集模塊流程圖。

圖4為本發(fā)明的查詢模塊流程圖。

圖中標號：1-ZigBee?溫濕度采集終端；2-ZigBee路由器；3-ZigBee?協(xié)調(diào)節(jié)點；4-監(jiān)控平臺。?

具體實施方式

以下結(jié)合附圖解釋本發(fā)明的具體實施方式，但是應(yīng)該指出，本發(fā)明的實施不限于以下的實施方式。

實施例1

本發(fā)明技術(shù)方案具體描述如下。

本發(fā)明通過在需要采集的位點部署溫濕度傳感器，傳感器將采集到的溫濕度信息通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給數(shù)據(jù)匯總節(jié)點。監(jiān)控系統(tǒng)通過串口與數(shù)據(jù)匯總節(jié)點進行通信，來獲取相應(yīng)位點的溫濕度數(shù)據(jù)。

一、商務(wù)建筑群中的采集位點部署

采集位點定義為溫濕度傳感器在商務(wù)建筑群中的部署位置。通過采集位點采集到的溫濕度數(shù)據(jù)來評估商務(wù)建筑群的溫濕度狀態(tài)，從而采集位點必須覆蓋溫度和濕度差異比較大的區(qū)域。另一方面，由于采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行通信，ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗短距離協(xié)議，并且遇到障礙物時ZigBee網(wǎng)絡(luò)信號會大幅度縮減，因此位點應(yīng)該盡量集中并且避開障礙物。溫濕度的變化是連續(xù)型的變化，從而在溫度差值小于0.5°，濕度差值小于2%的前提下，讓設(shè)備之間盡量避開障礙物，此外ZigBee路由節(jié)點和ZigBee溫濕度采集節(jié)點盡量集中。針對商務(wù)建筑群自身的特點部署方案如下：

1）監(jiān)控樓層部署一個ZigBee數(shù)據(jù)匯總節(jié)點，數(shù)據(jù)匯總節(jié)點負責收集ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的溫濕度數(shù)據(jù)。監(jiān)控樓層一般在商務(wù)建筑群第一層，如果在其它樓層也采用相同的部署方案；

2）對于每個樓層選取一些采集位點，位點的特征是：（a）保證樓層空間中任何一點的溫濕度和離它最近采集位點的溫濕度差值不超過溫濕度采集節(jié)點的誤差(溫度差值≤0.5℃，濕度差值≤2%)，否則添加一個新的采集位點來覆蓋該點。（b）位點到過道的直線距離小于50米。

3）?除監(jiān)控樓層外，每個樓層過道都部署一個ZigBee路由節(jié)點，負責該樓層的數(shù)據(jù)收集和轉(zhuǎn)發(fā)工作,?位于過道中點位置。對于和數(shù)據(jù)收集和轉(zhuǎn)發(fā)路由之間有障礙物而不能正常通信的ZigBee溫濕度采集節(jié)點，在過道上添加一個路由負責ZigBee溫濕度采集節(jié)點和負責樓層數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)的ZigBee路由之間的通信(圖2)。