[發明專利]基于邊緣計算的WIFI自組網環境污染監測智能控制系統

有效

• 申請號: 201811099426.1
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109152098B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 張士具
• 申請（專利權）人: 濟寧安通自控設備有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04L29/08;G01D21/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 宋震

本發明涉及一種基于邊緣計算的WIFI自組網環境污染監測智能控制系統，每個所述智能環境參數傳感器均用于監測井下作業區域的環境狀況，且均通過無線網絡分別與智能電動球閥、井下無線路由器數據連接，地面部分包括遠程服務器和云存儲服務器，所述遠程服務器用于接收并存儲每個所述井下無線路由器發出的環境狀況信息，還用于將所述環境狀況信息發送至云存儲服務器。本發明具有以下有益效果：本發明采用基于WIFI協議的無線通訊技術，對環境污染傳感數據進行監測，這些數據包括溫濕度數據、甲烷濃度、PM2.5濃度等，本系統采用的電路簡潔，易于控制。

技術領域

本發明涉及一種基于邊緣計算的WIFI自組網環境污染監測智能控制系統，屬于互聯網應用技術領域。

背景技術

云計算是計算服務的集中化，以最簡單的形式利用共享數據中心基礎設施和規模經濟來降低成本。然而由于井下無線路由器跳數，虛擬化技術的引入帶來的數據包延遲或數據中心內的服務器延遲是云計算遷移的關鍵問題。邊緣計算，是一種分散式運算的架構，將應用程序、數據資料與服務的運算，由網絡中心節點，移往網絡邏輯上的邊緣節點來處理。邊緣運算將原本完全由中心節點處理大型服務加以分解，切割成更小與更容易管理的部分，分散到邊緣節點去處理。邊緣節點更接近于用戶終端裝置，可以加快資料的處理與傳送速度，減少延遲。在很多情況下，邊緣計算和云計算是共生關系。隨著物聯網、虛擬現實、增強現實等技術的發展與應用，未來將會出現數據大爆炸的狀況。完全依賴云計算來進行數據傳輸和處理將會造成巨大的網絡延遲，邊緣計算將數據在邊緣節點進行處理能夠有效減少數據的傳輸和處理，但通過云計算的遠程存儲仍然至關重要。

發明內容

根據以上現有技術中的不足，本發明要解決的技術問題是：為解決上述問題之一，提供一種基于邊緣計算的WIFI自組網環境污染監測智能控制系統，該系統基于WIFI技術，自行組網，易于實施，監控方便。

本發明所述的基于邊緣計算的WIFI自組網環境污染監測智能控制系統，其特征在于：包括地面部分以及與其連接的井下部分，井下部分包括智能電動球閥、智能環境參數傳感器、井下無線路由器，每個所述智能環境參數傳感器均用于監測井下作業區域的環境狀況，且均通過無線網絡分別與智能電動球閥、井下無線路由器數據連接，地面部分包括遠程服務器和云存儲服務器，所述遠程服務器用于接收并存儲每個所述井下無線路由器發出的環境狀況信息，還用于將所述環境狀況信息發送至云存儲服務器。

所述智能環境參數傳感器包括ESP8266WIFI模塊，所述ESP8266WIFI模塊的IO引腳處還連接PM2.5濃度檢測模塊、甲烷濃度檢測模塊、熱釋電檢測模塊、溫濕度檢測模塊、物體運動信號檢測模塊、射頻天線及外圍電路，所述ESP8266WIFI模塊的信號端通過無線網絡分別與智能電動球閥、井下無線路由器相連接。

所述智能電動球閥包括保護外殼、執行機構、電氣電路，所述保護外殼包括隔爆腔體部分和本安腔體部分，所述隔爆腔體通過螺栓、彈簧墊圈、平墊圈固定在本安腔體的上方，在隔爆腔體上部的保護外殼頂部開口處插裝設有一頂蓋，所述頂蓋通過螺釘固定在保護外殼上，在隔爆腔體的兩側分別對稱且設有一聯通節，在各聯通節的腔體內由外向內分別依次配合塞設有擋板、擋環、橡膠圈，在各聯通節的外端腔體內通過絲扣旋入設有一喇叭口，所述各喇叭口的內端面分別將擋板、擋環、橡膠圈抵緊，在本安腔體內設有一液晶屏，在液晶屏的外側設有一液晶屏護板組件，所述液晶屏護板組件通過螺絲固定在本安腔體的前側壁上；所述執行機構包括傳動軸、閥體固定托架組件、閥體、減速齒輪組、微型電機，所述減速齒輪組、微型電機均安裝在本安腔體的內部下方且通過傳動軸與閥體進行連接，所述閥體安裝在本安腔體的外側且通過閥體固定托架組件和螺栓固定在本安腔體的底部；所述電氣電路包括，非本安電路線路板、本安電路線路板、控制芯片、控制芯片射頻天線、外部射頻天線，所述本安電路線路板上焊接有控制芯片，控制芯片上內生有控制芯片射頻天線，通過導線與外部射頻天線連接。

所述智能電動球閥、智能環境參數傳感器、井下無線路由器三者之間通過WIFI信號進行通信，通信協議符合IEEE802.11 bgn標準，2.4GHz。