[发明专利]基于无线传感器网络的地铁环境安全预警系统及其方法

摘要

本发明基于无线传感网的地铁环境监测系统，包括地铁环境参数采集节点、通信网关和远程监测系统；设计了一种地铁环境安全预警系统，具有布点分布广、维护方便、可远程监测等优点。同时，本发明还提出了一种地铁环境安全预警方法，以提高地铁运行的安全性。

主权项

基于无线传感网的地铁环境监测系统，其特征在于，包括地铁环境参数采集节点、通信网关和远程监测系统；所述的地铁环境参数采集节点有一个正方形外壳，在地铁环境参数采集节点外壳上方设有1个采集节点ZigBee天线插槽和1个传感器数据线输入插槽，在地铁环境参数采集节点外壳内装有一块地铁环境采集电路板，所述的地铁环境采集电路板包括主处理器电路、射频驱动电路和信号调理电路；所述的地铁环境采集电路板上的主处理器电路包括MSP430芯片及其外围电路，所述的射频驱动电路包括芯片CC2420及其外围电路；所述的地铁环境采集电路板上的射频驱动电路上设有1个采集节点ZigBee天线接线端子，通过采集节点ZigBee信号线与采集节点ZigBee天线相连；所述的地铁环境采集电路板上的信号调理电路由阻容器件组成，负责对传感器信号进行调理；所述的地铁环境采集电路板上的信号调理电路上设有1个传感器数据线接线端子，通过传感器数据线与地铁环境采集传感器相连，所述的传感器数据线接线端子位于地铁环境参数采集节点外壳上方的传感器数据线输入插槽处；所述通信网关有一个长方形外壳，在通信网关外壳上方设有1个网关ZigBee天线插槽和1个网关GPRS天线插槽；在通信网关外壳内装有一块通信网关电路板，所述的通信网关电路板包括微处理器电路、ZigBee通信电路和GPRS通信电路；所述的通信网关电路板上的微处理器电路由MSP430处理器及其外围电路组成，负责ZigBee通信控制和GPRS远程通信控制，将各个地铁环境采集节点的数据进行汇集并发送到远程监测系统；所述的通信网关电路板上的ZigBee通信电路由无线传感器网络芯片CC2420及其外围电路组成，负责与各个地铁环境采集节点进行通信；所述的ZigBee通信电路上设有1个网关ZigBee天线接线端子，通过网关ZigBee信号线与网关ZigBee天线相连，所述网关ZigBee天线接线端子位于通信网关外壳上方的网关ZigBee天线插槽处；所述的通信网关电路板上的GPRS通信电路由GPRS通信芯片MC39I及其外围电路组成，负责与远程监测系统进行通信；所述的GPRS通信电路上设有1个GPRS天线接线端子，通过GPRS信号线与GPRS天线相连，所述的网关GPRS天线接线端子位于通信网关外壳上方的GPRS天线插槽处；所述的远程监测系统由服务器构成，通过GPRS网络接收各个通信网关发送来的监测区域的地铁环境数据，通过预警算法，当地铁环境发生变化时，能够及时预警。