[發明專利]一種基于ZigBee無線通訊技術的多暖體假人系統

在審

• 申請號: 201811344806.7
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109375672A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 龍正偉;王怡文;李姍姍;潘武軒
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24;G01N25/00;G08C17/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本發明公開了一種基于ZigBee無線通訊技術的多暖體假人系統，包括協調器、單片機微處理器、計算機和ZigBee終端；所述單個暖體假人為鋁合金外殼，分為頭部、主干、大腿和小腿四部分，各部分的內壁粘貼獨立控溫的PI加熱膜，每個暖體假人內部都裝有一個ZigBee終端，采用ZigBee無線通訊技術組建個域網絡(Private Area Network，PAN)；所述協調器用來搜集來自各個ZigBee終端的溫度數據；可以采用所述單片機微處理器進行數據保存；也可以將所述協調器直接與所述計算機連接，通過所述計算機中的Labview程序讀出數據。本發明能夠通過計算機同時監控多個暖體假人終端，且每個暖體假人實現分區域獨立控溫，可以被廣泛應用到汽車環境、航空航天艙室、建筑物室內環境等熱舒適性評價這類研究中。

技術領域

本發明屬于暖體假人的技術領域，涉及一種基于ZigBee無線通訊技術的多暖體假人系統。

背景技術

暖體假人是模擬人體與環境之間熱濕交換的儀器設備,是從20世紀40年代逐漸發展起來的一種新的生物物理試驗方法,此項技術已經被廣泛應用到服裝、建筑、環境、航空航天、消防、交通安全等領域。目前世界各國已研發了100多種暖體假人,包括:干態暖體假人、出汗暖體假人、呼吸暖體假人、浸水暖體假人、數值暖體假人、小型暖體假人、暖體假頭和假手、假腳等，都偏向于單個暖體假人的研究。但是當暖體假人被應用到汽車環境、航空航天艙室、建筑物室內環境等熱舒適性評價這類研究中時，一般是多個假人同時工作，此時暖體假人和外部控制系統的無線數據傳輸就變得尤為重要。因此，設計一套能夠同時調控多個假人末端溫度數據的多暖體假人系統有著重要意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種基于ZigBee無線通訊技術的多暖體假人系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于ZigBee無線通訊技術的多暖體假人系統，包括若干單個暖體假人的末端，還包括協調器、單片機微處理器、計算機和ZigBee終端；

所述單個暖體假人的末端內部安裝有ZigBee終端，采用ZigBee無線通訊技術組建個域網絡PAN；

所述協調器搜集各個ZigBee終端的溫度數據；

采用所述單片機微處理器進行數據保存或者協調器直接與所述計算機連接，通過所述計算機中的Labview程序讀出數據。

所述單個暖體假人的末端，包括鋁合金外殼、PI加熱膜、直流電機調速器、48V供電電源、PT1000熱電阻、溫度采集器、24V電源、RS485-232轉換卡和ZigBee終端；所述鋁合金外殼為坐姿形狀，分為頭部、主干、大腿和小腿；所述PI加熱膜共有四塊，分別粘貼在頭部、主干、大腿和小腿四個部分，四個PI加熱膜分別由四個獨立的48V供電電源供電；所述直流電機調速器與所述48V供電電源串聯連接，用來調節供給PI加熱膜的功率；所述PT1000熱電阻共有4個，分別放置在暖體假人的末端的頭部、主干、大腿和小腿，用來檢測暖體假人的表面溫度變化；所述溫度采集器連接PT1000熱電阻，用來采集監測到的溫度數據；所述24V電源負責給溫度采集器供電；所述RS485-232轉換卡設置在溫度采集器的信號出口和ZigBee終端的信號入口之間，負責將溫度采集器采集到的溫度信號轉換成ZigBee終端可接收的形式；所述ZigBee終端的信號出口連接四個直流電機調速器，根據接收到的溫度數據對直流電機調速器進行反饋調節，從而控制PI加熱膜的功率。

所述協調器型號優選CC2530。

所述單片機型號優選80C51或89C51。

本發明的有益效果：

1、本發明將暖體假人分為頭部、主干、大腿和小腿四個區域，每個區域的PI加熱膜實現獨立控制，能夠模擬日常生活環境中由于局部冷卻、非對稱輻射和局部氣流等現象造成的人體表面溫度分布不均勻。