[實(shí)用新型]一種多種通信方式組合的運(yùn)輸車隊(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420422972.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN204043706U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫超;江玉銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G08C17/02;H04L29/06
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;高燕燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多種通信方式組合的運(yùn)輸車隊(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其比較典型的設(shè)計(jì)如圖1所示：該設(shè)計(jì)采用了多通信方式的組合。在下行通道采用了RS485總線，RS485總線是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)總線，用來和數(shù)據(jù)采集終端連接。數(shù)據(jù)處理和通信控制采用了ARM7處理器，能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗并完成數(shù)據(jù)處理。上行通道采用了3種通信方式：以太網(wǎng)通信、GPRS通信和紅外通信。以太網(wǎng)可以完成遠(yuǎn)距離有線通信，GPRS可以完成遠(yuǎn)距離無線通信，紅外實(shí)現(xiàn)了近距離無線通信。但這種典型環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)卻對(duì)于運(yùn)輸車隊(duì)這種數(shù)據(jù)采集對(duì)象來說并不適用。這是因?yàn)椋?/p>

(1)運(yùn)輸車隊(duì)在運(yùn)輸?shù)倪^程中，往往會(huì)遇到許多不確定因素，如車輛在行進(jìn)當(dāng)中產(chǎn)生較大晃動(dòng)、車輛脫離車隊(duì)、由于溫控系統(tǒng)故障導(dǎo)致車輛內(nèi)部溫度環(huán)境發(fā)生突變等。以上這些因素往往會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸車內(nèi)的物品不能完好的送達(dá)至目的地。因此需要實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛內(nèi)部的環(huán)境數(shù)據(jù)、裝載物姿態(tài)以及車輛位置。例如，一輛送往災(zāi)區(qū)藥品的運(yùn)輸車，往往需要實(shí)時(shí)了解運(yùn)輸車輛所處地理位置、車輛內(nèi)的藥品在運(yùn)輸途中所處溫度是否達(dá)到儲(chǔ)存條件、在運(yùn)輸過程中藥品是否因車輛的晃動(dòng)導(dǎo)致其掉落。

而在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的環(huán)境數(shù)據(jù)采集較多的是溫濕度數(shù)據(jù)，這對(duì)于環(huán)境數(shù)據(jù)的采集來說比較單一，而且沒有涉及到對(duì)裝載物姿態(tài)數(shù)據(jù)的采集和車輛位置的監(jiān)控。

(2)運(yùn)輸車隊(duì)由多個(gè)運(yùn)輸車輛組成，在運(yùn)輸過程中，如果要監(jiān)測和匯總每個(gè)運(yùn)輸車輛中的數(shù)據(jù)，必須要采用無線通信方式。

而在現(xiàn)有技術(shù)中，紅外屬于近距離無線通信，不能夠達(dá)到車輛間的遠(yuǎn)距離通信要求。

通過以上分析可見，現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于不能夠監(jiān)測裝載物姿態(tài)和車輛位置且存在通信方式局限的問題，不適用于運(yùn)輸車隊(duì)的數(shù)據(jù)采集。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多種通信方式組合的運(yùn)輸車隊(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠有效地采集運(yùn)輸車輛當(dāng)前地理位置和車內(nèi)裝載物的姿態(tài)，并且通過Zigbee通信方式實(shí)現(xiàn)車輛間的數(shù)據(jù)傳遞。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種多種通信方式組合的運(yùn)輸車隊(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于對(duì)運(yùn)輸車隊(duì)及其承載物品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，包括：數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)、Zigbee通信采集單元、CAN總線采集單元、GPRS通信采集單元以及監(jiān)測終端。

所述數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)裝載于運(yùn)輸車隊(duì)中的指揮車上，是由ARM處理器以及與ARM處理器連接的以太網(wǎng)通信模塊、GPRS/GSM無線模塊、WIFI通信模塊、CAN總線模塊、Zigbee通信模塊和GPRS通信模塊構(gòu)成的。

所述CAN總線采集單元裝載于指揮車中，與所述CAN總線模塊通過CAN總線連接，用于采集所在環(huán)境的溫度和濕度。

所述Zigbee通信采集單元裝載于運(yùn)輸車隊(duì)各運(yùn)輸車輛所載被測物上，與所述Zigbee通信模塊進(jìn)行無線通信，用于采集所在被測物的姿態(tài)和所在環(huán)境參數(shù)。

所述GPRS通信采集單元裝載于運(yùn)輸車隊(duì)各運(yùn)輸車輛上，與所述GPRS通信模塊進(jìn)行無線通信，用于采集所在運(yùn)輸車輛的地理位置。

通過所述以太網(wǎng)通信模塊、所述WIFI通信模塊或所述GPRS/GSM無線模塊與數(shù)據(jù)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的監(jiān)測終端。

優(yōu)選地，所述Zigbee通信采集單元包括第一微控制單元以及與該第一微控制單元相連的傳感器芯片和Zigbee芯片；所述傳感器芯片包括檢測被測物姿態(tài)的角速度傳感器、加速度傳感器、磁航向傳感器以及具有測量溫度功能的氣壓傳感器。

優(yōu)選地，所述角速度傳感器選用L3G4200D型三軸角速度傳感器；所述加速度傳感器選用ADXL345型加速度傳感器；所述磁航向傳感器選用HMC5883L型磁航向傳感器；所述氣壓傳感器選用BMP085型氣壓傳感器。

優(yōu)選地，所述Zigbee芯片選用CC2530芯片，所述第一微控制單元選用LPC1768芯片。

優(yōu)選地，所述CAN總線采集單元包括順次相連的溫濕度傳感器、第二微控制單元、CAN控制器以及CAN接口芯片；所述溫濕度傳感器選用SHT11型；第二微控制單元選用Atmega128芯片；所述CAN控制器選用SJA1000芯片；所述CAN接口芯片選用PCA82C250芯片。

優(yōu)選地，所述GPRS通信采集單元包括順次相連的北斗定位芯片、第三微控制單元以及GPRS通訊芯片；所述北斗定位模塊均選用UM220-III?N芯片；所述第三微控制單元選用LPC1768芯片；所述GPRS通訊模塊選用SIM900芯片。