[發(fā)明專利]基于ZigBee和GPRS的地鐵環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611091394.1
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108132620A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛振剛
• 申請（專利權(quán)）人: 天津超音科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種基于ZigBee和GPRS的地鐵環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，ZigBee終端監(jiān)測節(jié)點采集地鐵隧道內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，通過ZigBee無線通信的轉(zhuǎn)發(fā)傳送給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器與GPRS通信模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，最后經(jīng)GPRS通信模塊將數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以實時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境情況，也可以發(fā)送命令控制整個系統(tǒng)。本發(fā)明設(shè)計一種低成本、靈活性強、節(jié)能環(huán)保的地鐵環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，對保證地鐵安全運營和提高管理效率具有十分重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利屬于環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是一種基于ZigBee和GPRS的地鐵環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

地下鐵道運輸系統(tǒng)，簡稱地鐵，是鐵路在城市公共運輸?shù)难由欤彩浅鞘幸?guī)模發(fā)展到一定程度后的產(chǎn)物，它充分利用城市的地下空間，在不阻礙各種地面建筑物、不破壞地面景觀的情況下，用便捷、高速的方式解決了城市內(nèi)大客流運送問題。現(xiàn)代城市人口迅速增加導(dǎo)致車輛增多，給城市帶來交通擁擠、環(huán)境污染與能源危機等一列問題。現(xiàn)在世界人口超過60億，百萬以上人口城市將從目前的300多個增加到400多個。世界上不少城市不同程度地存在著“乘車難”和“行路難”的問題，發(fā)展城市公共交通、緩解交通擁擠、是當(dāng)前世界大城市迫切需要解決的問題。地鐵與城市中其他交通工具相比，除了能避免城市地面擁擠和充分利用空間外，還有很多優(yōu)點。一是運量大，二是速度快，三是無污染，這是任何其他城市交通工具所不能比擬的。

地鐵的發(fā)展依賴于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。從初期使用的蒸汽動力到現(xiàn)在廣泛使用的電力拖動，從當(dāng)初的簡單機電設(shè)備到今天數(shù)量眾多的機電系統(tǒng)，從當(dāng)初的人工操控到現(xiàn)在的全自動電氣控制，從早期單一的機車控制到現(xiàn)在的合成軌道、信號、通訊、電力監(jiān)控、環(huán)控、火災(zāi)報警、自動滅火等多系統(tǒng)綜合控制，無一不顯示著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新成就，而地鐵在城市交通中發(fā)揮的作用也越來越明顯。

隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，地鐵給居民出行帶來了很大的便捷，但在地鐵運營過程中，也可能發(fā)生人為或自然災(zāi)害，比如火災(zāi)、毒氣、地震等，這些地鐵安全事故會造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至人員傷亡。傳統(tǒng)的地鐵監(jiān)控方案中，監(jiān)測點采用有線接入，建設(shè)和維護成本較高，系統(tǒng)可擴展性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種以ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的地鐵環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、布局靈活、成本低的優(yōu)點。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

由分布于地鐵隧道內(nèi)的ZigBee終端監(jiān)測節(jié)點、ZigBee無線通信、網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心組成；所述的ZigBee終端監(jiān)測節(jié)點包括攝像頭、LED屏幕、傳感器單元、微控制器、射頻模塊、存儲器、時鐘電路；所述的網(wǎng)關(guān)包括單片機、協(xié)調(diào)器、GPRS通信模塊、存儲器、SIM卡；ZigBee終端監(jiān)測節(jié)點采集地鐵隧道內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，通過ZigBee無線通信的轉(zhuǎn)發(fā)傳送給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器與GPRS通信模塊實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，最后經(jīng)GPRS通信模塊將數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心可以實時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境情況，也可以發(fā)送命令控制整個系統(tǒng)。

而且，所述的ZigBee終端監(jiān)測節(jié)點與ZigBee無線通信相連；所述的ZigBee無線通信與網(wǎng)關(guān)相連；所述的網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相連。

而且，所述的攝像頭、LED屏幕、傳感器單元、時鐘電路分別與微控制器相連；所述的微控制器分別與存儲器、射頻模塊相連。

而且，所述的傳感器單元包括位移計、液位傳感器、滲壓計、煙霧傳感器、氣體濃度傳感器、溫濕度傳感器。

而且，所述的單片機采用低功耗的16位單片機MSP430F149，自帶兩個串口。

而且，所述的微控制器采用CC2530芯片為核心控制器。

而且，所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括中心處理器、報警器、GPS定位單元。

而且，所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心還連有用戶手機。