一種無線溫場監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于溫場監控技術領域，更具體地，涉及一種無線溫場監控系統。
【背景技術】
[0002]目前在國內IDC(InternetData Center，互聯網數據中心)溫場監控領域，采用的通訊方式主要是有線傳輸的方式，例如用1 Wire或者485總線，外部接大量的溫濕度傳感器。有線傳輸方式是指監控主機與溫度/溫濕度傳感器之間是以有線的連接方式。這種方式中，監控主機主動從傳感器中采集溫度/溫濕信號，處理后再上報給監控中心。
[0003]這種傳輸方式優點是可靠，但是其缺點也很明顯:工程量大;成本高；不利于擴容，當需要增加測點時，必須更改原來的線路;維護困難，當某個線路有問題時，需要將檢測已有工程的線纜。隨著人力成本的上升，工程成本所占總成本的比例越來越大，如何降低這一方面的成本成為亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種無線溫控監控系統，旨在解決現有的IDC溫場監控采用有線傳輸數據方式導致工程量大、成本高且不利于擴容的技術問題。
[0005]本發明提供了一種無線溫場監控系統，包括監控主機，多個由無線溫濕度傳感器構成的ZigBee設備節點；多個ZigBee設備布置在各個節點處形成ZigBee網絡;系統運行時，監控主機下發給無線溫濕度傳感器的命令，先發送到ZigBee協調器(監控主機內部的ZigBee模塊)，ZigBee協調器從命令數據中提取出“目標溫濕度傳感器設備”后將數據轉發給相應的設備節點；位于相應節點處的無線溫濕度傳感器進行響應，將數據發送到ZigBee協調器，ZigBee協調器再原封不動地轉發給監控主機進行處理，完成命令的發送及響應過程;監控主機通過ZigBee網絡獲得無線溫濕度傳感器采集的數據，并對數據進行處理后上報給遠程監控中心。
[0006]更進一步地，所述監控主機包括中央處理器，與中央處理器連接的光纖傳輸模塊，與中央處理器連接的IP傳輸模塊，與中央處理器連接的ZigBee模塊，以及與中央處理器連接的3G模塊。
[0007]更進一步地，所述ZigBee設備為協調器。
[0008]更進一步地，所述ZigBee設備通過串口與所述監控主機相連。
[0009]更進一步地，所述無線溫濕度傳感器采用電池供電，其網絡設備類型為EndDevice。設備類型為EndDevice的設備由電池供電；設備類型為EndDevice的設備節點，通常情況下處于休眠狀態，一旦有狀態變化，立即向協調器上報最新狀態;在未收到確認信息或發送次數未達到限定次數之前，每Is循環發送。系統中設備類型為EndDevice的設備節點定期發送心跳數據包。
[0010]更進一步地，所述監控主機通過Fiber、IP或3G的傳輸方式將處理后的數據上報給遠程監控中心。
[0011]本發明提供的無線溫場監控系統所監控的對象中，包含但不限于溫濕度測量，也可包含采用無線傳輸、電池供電的煙感、紅外等通訊速率小于15200bps的監控對象。
[0012]在本發明實施例中，溫濕度測量節點具有溫度變化閾值設置功能;在溫濕度變化閾值范圍內，每小時主動上報一次數據；當溫度變化值超過所設置的閾值時，主動上報;在未收到確認信息之前或發送次數未達到限定次數之前，每Is循環發送。
[0013]本發明提供的無線溫控監控系統中，當ZigBee網絡組網成功時，網絡中所有的節點向協調器主動上報自己的地址和設備類型信息，其中的設備類型信息包含MAC地址、自身的傳感器類型等。監控主主機中的ZigBee節點為協調器，負責建立和管理網絡，網絡中設備的數據通過其和中央處理器交互本無線監控系統的ZigBee網絡具有ZigBee網絡PANID更改，ZigBee網絡信道更改功能，防止和其它無線網絡沖突;本無線監控系統支持信號強度檢測，避免安裝位置的不正確導致信號異常。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明實施例提供的無線溫場監控系統的原理框圖；
[0015]圖2是本發明實施例提供的無線溫場監控系統中監控采集器的原理框圖；
[0016]圖3是本發明實施例提供的命令/響應信令流程圖；
[0017]圖4是本發明實施例提供的主動上報信令流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0019]本發明提供的無線溫場監控系統基于ZigBee無線技術;可以應用于IDC機房溫場監控領域，降低工程成本。
[0020]其中，ZigBee單元采用TI公司的CC2530芯片，遵循IEEE802.15.4協議。圖1示出了本發明實施例提供的無線溫場監控系統的原理框圖，圖2示出了監控主機的原理框圖，為了便于說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分，詳述如下:
[0021]對于IDC機房的溫場監控系統，所監控的對象就是各個關鍵位置的溫度/溫濕度數據。本無線監控系統就是對測溫點進行無線化處理。圖1中的ZigBee設備節點處均設置有無線溫濕度傳感器。
[0022]無線溫場監控系統將從ZigBee網絡所采集的數據進行分析、處理，然后通過Fiber/IP/3G等傳輸方式上報給遠程監控中心。
[0023]在本發明中，監控采集器內部的ZigBee模塊設備類型為協調器(Coordinator，下同)，負責管理整個ZigBee網絡，包含ZigBee網絡PANID，ZigBee網絡信道的設置。其通過串口(TTL電平)和中央處理器CPU相連。組網完成后，協調器僅僅起一個管道之用。
[0024]本發明中對于溫度/溫濕度等傳感器采用電池供電，其網絡設備類型為EndDevice。其間歇性工作，通常屬于休眠模式以節省功耗。其工作方式有兩種，一種為被動查詢方式，即設備在未進入睡眠時，可以接收上位機的命令，并響應信息。進一步說，系統運行時，中央處理器下發給EndDevice設備的命令，先發送到協調器，協調器從命令數據中提取出“目標溫濕度傳感器設備”，然后將數據轉發給相應的設備節點。目標溫濕度傳感器設備進行響應，將數據發送到協調器，協調器再原封不動地轉發給中央處理器進行處理，完成命令的發送及響應過程。其信令流程圖見圖3。
[0025]另外一種為主上報的方式。進一步說，這些設備通常處于睡眠狀態，當外部有狀態變化時或定時器到時，終止休眠，將新的數據信息發送給協調器，協調器再轉發給中央處理器；中央處理器發送確認信息給EndDevice，信息先發到協調器，協調器從確認數據中提取出“目標溫濕度傳感器設備”，然后將信息轉發給相應的設備節點。其信令流程圖見圖4。在沒有收到中央處理器的確認信息之前，每隔Is循環發送，直到收到確認信息后或發送次數100次后，停止發送。另外，這些設備定期往協調器上報心跳信息，協調器再轉發給中央處理器;在沒有收到中央處理器的確認信息之前，每隔Is循環發送，直到收到確認信息或發送次數10次后，停止發送。
[0026]本發明中的溫濕度測量節點可根據客戶的需求，設置溫濕度告警閾值，在通常情況下每個小時上報一次測量的溫濕度值，當溫度變化超過閾值時，立即上報。本發明中上行接口提供IP/Fiber/3G等傳輸方式，適應不同的場合應用需求。
[0027]在本發明實施例中，無線技術不僅限于ZigBee技術，也包含其它例如433M技術，只要原理和本發明一樣即可。
[0028]在本發明實施例中，ZigBee網絡中的設備節點使用紐扣電池供電，不限于電池的種類;只要符合使用電池供電，當有外部狀態變化引起的主動上報、定期上報心跳均可。
[0029]在本發明實施例中，ZigBee設備節點中設備類型為EndDevice的設備，其循環上報時間不限于所設置的ls，只要符合“發送數據后，需要確認，沒有收到確認之前或發送達到一定次數后需循環上報”這一原則即可。
[°03°]在本發明實施例中，無線溫場監控系統基于ZigBee的無線傳感網絡;ZigBee技術所用載體不限于CC2530，只要符合本發明中的原理即可。
[0031]在本發明實施例中，無線溫場監控系統上行口支持IP/PTN/3G傳輸；IP/Fiber/3G傳輸方式不限于全部，只要符合其中一種即可。
[0032]在本發明實施例中，ZigBee設備節點不限于溫濕度傳感器，還有諸如漏水檢測傳感器、門磁傳感器、煙霧探測傳感器等機房常用的傳感器
[0033]本發明能夠大幅度降低工程成本、方案成本。
[0034]本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種無線溫場監控系統，其特征在于，包括監控主機，多個由溫濕度傳感器構成的ZigBee設備節點；多個ZigBee設備布置在各個節點處形成ZigBee網絡； 系統運行時，監控主機下發給無線溫濕度傳感器的命令，先發送到ZigBee協調器，ZigBee協調器從命令數據中提取出“目標溫濕度傳感器設備”后將數據轉發給相應的設備節點;位于相應節點處的無線溫濕度傳感器進行響應，將數據發送到ZigBee協調器，ZigBee協調器再原封不動地轉發給監控主機進行處理，完成命令的發送及響應過程;監控主機通過ZigBee網絡獲得無線溫濕度傳感器采集的數據，并對數據進行處理后上報給遠程監控中心。2.如權利要求1所述的無線溫控監控系統，其特征在于，所述監控主機包括中央處理器，與中央處理器連接的光纖傳輸模塊，與中央處理器連接的IP傳輸模塊，與中央處理器連接的z i gBee模塊，以及與中央處理器連接的3G模塊。3.如權利要求2所述的無線溫控監控系統，其特征在于，所述ZigBee設備為協調器。4.如權利要求1或2所述的無線溫控監控系統，其特征在于，所述ZigBee設備通過串口與所述監控主機相連。5.如權利要求1或2所述的無線溫控監控系統，其特征在于，所述無線溫濕度傳感器采用電池供電，其網絡設備類型為EndDevice。6.如權利要求1或2所述的無線溫控監控系統，其特征在于，所述監控主機通過Fiber、IP或3G的傳輸方式將處理后的數據上報給遠程監控中心。
【專利摘要】本發明提供了一種無線溫場監控系統，包括監控主機，多個由無線溫濕度傳感器組成的ZigBee設備節點；多個ZigBee設備節點形成ZigBee網絡；系統運行時，監控主機下發給無線溫濕度傳感器的命令，先發送到ZigBee協調器，ZigBee協調器從命令數據中提取出“目標溫濕度傳感器設備”后將數據轉發給相應的設備節點；位于相應節點處的無線溫濕度傳感器進行響應，將數據發送到ZigBee協調器，ZigBee協調器再原封不動地轉發給監控主機進行處理，完成命令的發送及響應過程；監控主機通過ZigBee網絡獲得無線溫濕度傳感器采集的數據，并對數據進行處理后上報給遠程監控中心。
【IPC分類】G05B19/418, G08C17/02, G01D21/02, G08B19/00
【公開號】CN105446297
【申請號】CN201510926855
【發明人】戴軍
【申請人】深圳谷探科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月11日