[实用新型]无线低功耗智能环境监测系统

说明书

本申请得到天津市自然科学基金（ 13JCYBJC15800 ）；天津市高等学校国家级大学生创新创业训练计划（201310065037）基金的资助。

技术领域

本实用新型属于信息数据采集与无线通信技术领域，涉及一种环境信息信号的采集及远程无线传输系统，包括软硬件平台及其对应的监测终端与探测节点，该系统主要应用于诸多行业和领域内的环境监测远程无线传输。

背景技术

在现代社会的生产生活中，对信号无线传输的应用需求快速增长。智能环境监测系统是将环境参数检测传感器现场采集到的信息通过无线的方式传输至监测终端，监测终端在接收到环境信息后，及时驱动触摸液晶屏将信息显示在其上面，便于用户及时获取环境信息，实现远程监测。同时为满足经济和节能环保的要求，在系统的软硬件设计时时刻考虑到了低功耗的问题。

智能环境监测系统可应用于气象环保、煤矿工业、精准农业等领域。对于一些危险地区的智能环境监测系统，往往要求将现场实时环境信息传输至监测终端，例如重大自然灾害现场、工厂排污监测区域等，以提高应对决策的准确性和及时性，提高工作效率。

智能环境监测系统即环境信息实时显示与处理系统，主要有三个关键技术：一是环境信息采集，即数据采集；二是无线数据传输，即无线数据通信；三是尽可能地减少功耗，即低功耗。因此，要研制出实时、便携和高性价比的环境监测系统，就要解决三个个主要问题：一是选用比较精密的环境检测传感器，在此基础上对数据进行处理；二是高稳定度的实时高速数据通信；三是降低功耗。

当前我国大多数用户获取的环境数据基本上是由中国环境监测总站发出的，但由于我国人口密度较大、排放源数量多并且分散、污染物空间分布非均匀性较强，现有的设备普遍成本高，功耗大，再加上当前经济技术条件和环境质量的客观因素，污染监控点的布设不合理等，造成一些测控数据不具有代表性，难以真实地反映用户周围的环境质量。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种无线的低功耗智能环境监测系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

本实用新型的无线低功耗智能环境监测系统，包括监测终端子系统和探测节点子系统，两个子系统之间信息的交互采用无线通信的方式进行；探测节点子系统包括一个节点主控芯片以及与节点主控芯片连接的环境监测模块和无线发射通信模块，环境监测模块包括用于检测SO₂浓度的化学气体传感器、检测可吸入颗粒物浓度的DSM501传感器、温湿度传感器、紫外线强度传感器和风速传感器；监测终端子系统包括一个终端主控芯片以及与终端主控芯片连接的无线接收通信模块和人机交互单元，人机交互单元由电容式触摸液晶屏和语音报警模块组成。

节点主控芯片和终端主控芯片都采用MSP430F5438单片机。

无线发射通信模块和无线接收通信模块之间的通讯信号采用OOK调制方式，载波信号由基于DDS数字频率载波的AD9854芯片产生，信号的多路传输采用四双向模拟开关IC-CD4066。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型的无线低功耗智能环境监测系统，包括监测终端子系统与探测节点子系统，设计实现了环境监测系统的轻便、实时、高性价比。在有限的无线带宽条件下实现了环境信息的远距离传输，且整套系统具有轻质量、低功耗等特点，协助解决诸如重大自然灾害现场、工厂排污监测区域等，用户需及时了解实时信息的问题，以提高应对决策的准确性和及时性，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的无线低功耗智能环境监测系统的整体结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的无线低功耗智能环境监测系统做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本实用新型而并非对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的无线低功耗智能环境监测系统的整体结构框图。如图1所示，本实用新型的无线低功耗智能环境监测系统，包括监测终端子系统和探测节点子系统，两个子系统之间信息的交互采用无线通信的方式进行。