[發明專利]一種基于Zigbee自組網的嵌入式井蓋下水道實時數據采集系統

在審

• 申請號: 201710849301.5
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107590980A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 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: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04L29/08;G01D21/02;E02D29/14;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下水道實時數據采集系統，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，但是在城市道路中，人們的目光聚焦于道路之上，往往忽視了道路之下的情況。現在我們可以看到在城市當中有很多問題與城市地下不無關系，比如城市內澇、下水道中毒、下水道爆炸等，因此對于下水道中具有有很多值得監測數據，比如下水道有毒氣體監測、水流量監測、水質監測、生物數據采集。通過傳感器可以解決這個問題，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下水道實時數據采集系統。

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下水道實時數據采集系統，解決了現行下水道采集數據困難且現有的采集裝置傳感器的供電問題；可供多種傳感器工作，同時利用ZigBee自組網的通信網絡增大數據采集范圍，減少傳感器能耗，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下水道實時數據采集系統，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下水道數據采集模塊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；

所述下水道數據采集模塊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；下水道數據采集模塊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；

所述下水道數據采集模塊1包括下水道各類傳感器、電容C19，其中所述下水道各類傳感器包括有毒氣體檢測傳感器、水流傳感器、溫濕度傳感器、生物監測傳感器，每種傳感器最后與固定節點井蓋信號發送模塊中ZigBee模塊的單片機芯片CC2530相連，傳感器1號管腳接5V工作電壓，傳感器2號管腳接電容C19的一端和單片機芯片CC2530的P1.2口，電容C19的另一端接地，傳感器3號管腳接地，其中，1號管腳為傳感器電源線，2號管腳為傳感器信號線，3號管腳為傳感器接地線。

所述第一井蓋防盜模塊2、第二井蓋防盜模塊2結構相同，均包括電容C17、電容C18、電感L4、繼電器、芯片TX125；其中芯片TX125的管腳MODE1、MODE3、MODE4共同接電感L4的一端，芯片TX125的管腳VCC接電容C17和電容C18的一端，之后與電感L4的另一端接Vcc，芯片TX125的管腳GND接電容C17和電容C18的另一端，之后接地，芯片TX125的管腳TX1和TX2分別接繼電器的一端，芯片TX125的管腳的TXD接芯片CC2530的P0.0，芯片TX125的管腳的STATUS接芯片CC2530的P0.1。