[發明專利]一種無通訊信號區域環境監控無線數據傳送系統在審

申請號：	201611016525.X	申請日：	2016-11-18
公開（公告）號：	CN106781349A	公開（公告）日：	2017-05-31
發明（設計）人：	王蕾;高亞琪;羅磊;吳向陽;劉鵬;溫阿敏;張繪芳	申請（專利權）人：	新疆林業科學院現代林業研究所
主分類號：	G08C17/02	分類號：	G08C17/02
代理公司：	北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385	代理人：	董芙蓉
地址：	830063 新疆維吾***	國省代碼：	新疆;65
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種通訊信號區域環境監控無線數據傳送系統
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于通信技術領域，涉及一種無通訊信號區域環境監控無線數據傳送系統。

背景技術

對于人口密集的區域，目前有線或者無線的各種通訊手段已經非常發達，例如：短信傳遞文字信息；寬帶連接互聯網；有wifi連接的地方通過無線方式連接互聯網。

但是野外地區常常是所有日常通訊信號的盲區，除了用衛星通訊外，盲區內日常所有通訊方式都無法使用，無法進行通訊聯系，傳遞信息。現階段衛星通訊費用比較昂貴，部署設備也比較麻煩，而且衛星通訊費在野外沒有電力供應的情況下，投入設備成本更高，是一種比較昂貴的通訊手段。

目前，現有技術中急需一種成本低廉、操作方便的無通訊信號區域環境監控無線數據傳送系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無通訊信號區域環境監控無線數據傳送系統，該系統用XBee實現ZigBee/IEEE 802.15.4的無線通訊手段實施環境監控，包含對溫度、濕度、氣壓、光照、甚至地物外觀的圖片等等，可以大幅度降低成本。

其具體技術方案為：

一種無通訊信號區域環境監控無線數據傳送系統，包括數據采集模塊、數據轉發模塊、數據上傳模塊和控制供電模塊；

所述數據采集模塊包括一塊Arduino的UNO控制板、傳感器和一個Xbee模塊，所述傳感器的兩條電源線接到UNO控制板的5V和GND引腳上，另一信號線接數字引腳，控制供電模塊上的繼電器連接Arduino的UNO控制板的供電接口；

所述數據轉發模塊包括兩塊Arduino的Leonardo控制板和兩個Xbee模塊，其中一塊Arduino的Leonardo控制板和一個Xbee模塊用于接收從數據采集點發來的數據，另外一塊Arduino的Leonardo控制板和一個Xbee模塊用于轉發從從數據采集點發來的數據；兩塊Arduino控制板之間通過導線連接，實現數據的傳遞，完成從一塊Arduino控制板數據傳遞給另一塊Arduino控制板的任務，控制供電模塊上的繼電器連接兩個Arduino的Leonardo控制板的供電接口；

所述數據上傳模塊包括一塊Arduino的UNO控制板、一個Xbee模塊和GPRS擴展板，所述GPRS擴展板插在Arduino的UNO控制板的上面，Xbee模塊完成從數據中轉端傳來的數據，通過GPRS擴展板上傳數據到互聯網，控制供電模塊上的繼電器連接Arduino的UNO控制板的供電接口。

進一步，所述控制供電模塊上的兩個繼電器連接兩個Arduino的Leonardo控制板的供電接口。

進一步，若距離長，數據轉發模塊為多個，進行多次轉發。

進一步，所述數據上傳模塊部署在有GPRS信號的地方，實現采集數據上傳到互聯網。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明采用的Xbee有傳輸距離限制，傳輸距離會超過點對點的距離，使用“接力”方式中轉，增加中繼中轉節點延長傳輸距離。

野外環境沒有電力，使用電池進行供電。環境監控基本上都是定時(例如每小時一次)進行，在非監控時間可以停止供電，延長使用時間。

工作的步調一致：傳輸數據時需要多個節點協調工作，必須保證每個節點上工作時間的準確：在指定的時間內供電開始工作，傳輸數據，停止供電。

電力供應采用的電源是電池和太陽能；覆蓋最廣。太陽能受日照的限制，必須配合電池使用才能保證長久不間斷的供應。

數據采集的特點是定時周期性采集，并不是全天候時時刻刻采集，這樣控制電力在采集的時刻供應，不采集的時刻停止供應就能最大限度延長電力供應。

數據實時發送：GPRS的通訊方式是覆蓋面最廣的通訊方式，成本低，技術實現容易，可以實現大范圍，遠距離的實時(從采集數據到保存數據到服務器需要數分鐘時間)傳輸。在無信號的地區采集設備用Xbee方式發出數據，中間對數據中轉轉發，最終傳輸到有網絡信號的地方，發送數據到服務器。

本發明檢測環境的傳感器要能適應各種不同情況以及不同的檢測內容。例如檢測空氣的溫度濕度，檢測土壤中的溫度濕度，不同情況要使用不同的感應器，操作方便。