[發明專利]一種基于Zigbee自組網的嵌入式井蓋狀態自檢系統

在審

• 申請號: 201710849295.3
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107613000A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 張晶;劉江昆;熊曉雨;李瑞;范洪博;曾德偉
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/30;H04W52/02;H04W84/18;H02J7/00;H02J7/32;H02K7/18
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技術領域

本發明涉及一種基于Zigbee自組網的嵌入式井蓋狀態自檢系統，屬于井蓋技術領域。

背景技術

隨著城市基礎建設快速進行，人民享受著發展帶來的便利，城市道路建設也是有序進行著，人們的目光聚焦于道路之上，往往忽視道路上其他情況。但是在城市道路中，存在大量井蓋丟失和井蓋損壞問題。井蓋缺失的情況通常是人為盜竊或者施工人員未及時安裝造成的，在通行大型車輛的道路上，由于車輛嚴重超載，使井蓋承壓超過井蓋設計能力，造成井蓋被壓壞。在道路車輛行駛中，常因井蓋問題造成的車毀人亡的事故，車輛駕駛者對井蓋問題非?？謶?。通過傳感器似乎可以解決這個問題，但是使用有線傳感器會造成地下線路混亂，用無線傳感器電能不足反而會增加更多的人工成本。因此本發明設計一種基于Zigbee自組網的嵌入式井蓋狀態自檢系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：本發明技術方案是：一種基于Zigbee自組網的嵌入式井蓋狀態自檢系統，解決了現行道路中井蓋缺失與損壞不易察覺的問題及道路中井蓋狀態實時上報的問題。該智能井蓋能自主發電，還能實時上傳井蓋當前的狀態。同時利用ZigBee自組網的通信網絡增大數據采集范圍，減少能耗，可以為智慧城市提供大量的基礎數據。

本發明技術方案是：一種基于Zigbee自組網的嵌入式井蓋狀態自檢系統，包括固定節點井蓋、匯聚節點井蓋、云端服務器9；

所述固定節點井蓋包括第一井蓋狀態自檢模塊1、第一井蓋防盜模塊2、第一井蓋電池電量監測模塊3、第一井蓋GPS定位模塊4、固定節點井蓋信號發送模塊5、固定井蓋；

所述匯聚節點井蓋包括第二井蓋狀態自檢模塊1、第二井蓋防盜模塊2、第二井蓋電池電量監測模塊3、第二井蓋GPS定位模塊4、匯聚節點井蓋壓力發電井蓋6、匯聚節點井蓋電能儲存電路模塊7、匯聚節點井蓋信號接收/發送模塊8；

所述第一井蓋狀態自檢模塊1、第一井蓋防盜模塊2、第一井蓋電池電量監測模塊3、第一井蓋GPS定位模塊4、固定節點井蓋信號發送模塊5均集成在固定井蓋上；第一井蓋狀態自檢模塊1、第一井蓋防盜模塊2、第一井蓋電池電量監測模塊3、第一井蓋GPS定位模塊4均與固定節點井蓋信號發送模塊5相連接；

所述第二井蓋狀態自檢模塊1、第二井蓋防盜模塊2、第二井蓋電池電量監測模塊3、第二井蓋GPS定位模塊4均集成在匯聚節點井蓋壓力發電井蓋6上；所述匯聚節點井蓋壓力發電井蓋6與匯聚節點井蓋電能儲存電路模塊7相連，匯聚節點井蓋電能儲存電路模塊7與匯聚節點井蓋信號接收/發送模塊8相連，第二井蓋狀態自檢模塊1、第二井蓋防盜模塊2、第二井蓋電池電量監測模塊3、第二井蓋GPS定位模塊4均與匯聚節點井蓋信號接收/發送模塊8相連接；

所述固定節點井蓋信號發送模塊5與匯聚節點井蓋信號接收/發送模塊8相連接組成ZigBee網絡，且匯聚節點井蓋信號接收/發送模塊8通過天線與云端服務器9相連；

所述第一井蓋狀態自檢模塊1、第二井蓋狀態自檢模塊1均包括漆包線、反相器74LS04；其中漆包線嵌入在固定井蓋或匯聚節點井蓋壓力發電井蓋6的內部，漆包線的一端接VCC，漆包線的另一端接反相器74LS04的輸入端，反相器74LS04的輸出端接固定節點井蓋信號發送模塊5或匯聚節點井蓋信號接收/發送模塊8的ZigBee模塊芯片CC2530。

所述固定節點井蓋采用蓄電池供電，匯聚節點井蓋通過匯聚節點井蓋壓力發電井蓋6自發電供電，固定節點井蓋在整個道路上的數量多于匯聚節點井蓋，固定節點井蓋通過內置的第一井蓋狀態自檢模塊1對自身進行狀態自檢得到其狀態信息、通過第一井蓋電池電量監測模塊3采集得到其電量信息、通過第一井蓋GPS定位模塊4得到其定位信息，再通過固定節點井蓋的ZigBee模塊發送至匯聚節點井蓋處，同時匯聚節點井蓋通過內置的第二井蓋狀態自檢模塊1對自身進行狀態自檢得到其狀態信息、通過第二井蓋電池電量監測模塊3采集得到其電量信息、通過第二井蓋GPS定位模塊4得到其定位信息，并匯集到匯聚節點井蓋信號接收/發送模塊8，整個匯聚節點井蓋和固定節點井蓋組成的ZigBee星型拓撲網絡，之后匯總的信息通過匯聚節點井蓋發送至云端服務器，通過云端服務器實時掌握整個城市的道路中井蓋的實時狀態信息、電量信息、定位信息。