物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)，它包括風(fēng)速測試模塊、煙霧監(jiān)測模塊、光照采集模塊、溫濕度監(jiān)測模塊、環(huán)境噪聲監(jiān)測模塊、輻射監(jiān)測模塊、雨量監(jiān)測模塊、氣壓監(jiān)測模塊和實驗室服務(wù)器。由于基于實際的需要，開發(fā)出一個實際物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)體驗式教學(xué)的需要。提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并為學(xué)生或教師的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用項目開發(fā)提供平臺。
【專利說明】物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較單一，不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求，同時也不夠具體化，不能滿足學(xué)校教學(xué)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型就是基于以上問題，提出物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)，它能夠?qū)崿F(xiàn)體驗式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。該實驗?zāi)K可以滿足學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)/通信工程專業(yè)開設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論、傳感器原理及應(yīng)用、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)工程及應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與中間件技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模塊設(shè)計等課程的實踐實訓(xùn)教學(xué)需要，并為學(xué)生或教師的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用項目開發(fā)提供平臺。
[0004]技術(shù)方案
[0005]物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)，包括風(fēng)速測試模塊、煙霧監(jiān)測模塊、光照采集模塊、溫濕度監(jiān)測模塊、環(huán)境噪聲監(jiān)測模塊、輻射監(jiān)測模塊、雨量監(jiān)測模塊、氣壓監(jiān)測模塊和實驗室服務(wù)器；其中，
[0006]風(fēng)速測試模塊包括依次相串聯(lián)的風(fēng)速風(fēng)向傳感器、Zigbee采集器一，
[0007]煙霧監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的煙霧傳感器、Zigbee采集器二 ；
[0008]光照采集模塊包括依次串聯(lián)的光照傳感器、Zigbee采集器三，所述的Zigbee采集器一、Zigbee采集器二、Zigbee采集器三分別連接至Zigbee協(xié)調(diào)器一；所述的Zigbee協(xié)調(diào)器一接至實驗室服務(wù)器；
[0009]溫濕度監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的溫濕度傳感器、WiFi采集器一，
[0010]環(huán)境噪聲監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的環(huán)境噪聲傳感器、WiFi采集器二 ；
[0011]輻射監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的太陽輻射傳感器、WiFi采集器三；所述的WiFi采集器一、WiFi采集器二、WiFi采集器三分別接至所述的WiFi設(shè)備服務(wù)器一，所述的WiFi設(shè)備服務(wù)器一接至實驗室服務(wù)器；
[0012]雨量監(jiān)測模塊包括雨量傳感器；
[0013]氣壓監(jiān)測模塊包括大氣壓力傳感器，所述的雨量傳感器和大氣壓力傳感器分別通過有線采集器接至實驗室服務(wù)器。
[0014]還包括攝像頭、圖像無線發(fā)射器和圖像無線接收器，所述攝像頭接至圖像無線發(fā)射器，圖像無線接收器與圖像無線發(fā)射器相通信，所述圖像無線接收器接至實驗室服務(wù)器。
[0015]還包括依次相串聯(lián)的用戶主機、因特網(wǎng)和路由器，所述的路由器接至實驗室服務(wù)器。
[0016]技術(shù)效果
[0017]由于基于實際的需要，開發(fā)出一個實際物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)體驗式教學(xué)的需要。提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并為學(xué)生或教師的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用項目開發(fā)提供平臺。【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例一:如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)以實驗室服務(wù)器為核心，構(gòu)建Zigbee無線局域網(wǎng)、WiFi無線局域網(wǎng)和其它無線方式組網(wǎng)，覆蓋物聯(lián)網(wǎng)實驗室及其周邊區(qū)域，加上實驗室的有線網(wǎng)絡(luò)，從而建立有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)的無縫覆蓋。其中所述的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)具體包括如下部分:物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)包括風(fēng)速測試模塊、煙霧監(jiān)測模塊、光照采集模塊、溫濕度監(jiān)測模塊、環(huán)境噪聲監(jiān)測模塊、輻射監(jiān)測模塊、雨量監(jiān)測模塊、氣壓監(jiān)測模塊和實驗室服務(wù)器；其中，
[0020]風(fēng)速測試模塊包括依次相串聯(lián)的風(fēng)速風(fēng)向傳感器、Zigbee采集器一，
[0021]煙霧監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的煙霧傳感器、Zigbee采集器二 ；
[0022]光照采集模塊包括依次串聯(lián)的光照傳感器、Zigbee采集器三，所述的Zigbee采集器一、Zigbee采集器二、Zigbee采集器三分別連接至Zigbee協(xié)調(diào)器一；所述的Zigbee協(xié)調(diào)器一接至實驗室服務(wù)器；
[0023]溫濕度監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的溫濕度傳感器、WiFi采集器一，
[0024]環(huán)境噪聲監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的環(huán)境噪聲傳感器、WiFi采集器二 ；
[0025]輻射監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的太陽輻射傳感器、WiFi采集器三；所述的WiFi采集器一、WiFi采集器二、WiFi采集器三分別接至所述的WiFi設(shè)備服務(wù)器一，所述的WiFi設(shè)備服務(wù)器一接至實驗室服務(wù)器；
[0026]雨量監(jiān)測模塊包括雨量傳感器；
[0027]氣壓監(jiān)測模塊包括大氣壓力傳感器，所述的雨量傳感器和大氣壓力傳感器分別通過有線采集器接至實驗室服務(wù)器。
[0028]另外，還包括依次串聯(lián)的攝像頭、圖像無線發(fā)射器和圖像無線接收器，所述圖像無線接收器接至實驗室服務(wù)器。
[0029]另外，還包括依次相串聯(lián)的用戶主機、因特網(wǎng)和路由器，所述的路由器接至實驗室服務(wù)器。
[0030]本實用新型的實驗系統(tǒng)創(chuàng)新之處在于，設(shè)備包含多種數(shù)傳模式(Zigbee、WiF1、其它無線、有線)及各種環(huán)境監(jiān)測傳感器，形成一套覆蓋多個層次的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺。同時，其它內(nèi)置WiFi模塊的各種手持設(shè)備(筆記本電腦、手機等)也能無線接入該實驗平臺，成為物聯(lián)網(wǎng)實驗設(shè)備的一部分；師生教學(xué)、科研實踐開發(fā)的其它感知模塊，通過與標(biāo)準(zhǔn)的Zigbee協(xié)調(diào)器一連接，也能輕易接入該實驗平臺，完成測試、驗證。
[0031]下面基于本實用新型的具體實施例進一步詳細(xì)說明本實用新型的工作過程如下:
[0032]風(fēng)速測試系統(tǒng)主要由風(fēng)速風(fēng)向傳感器、Zigbee采集器一、Zigbee協(xié)調(diào)器一和實驗室服務(wù)器組成。風(fēng)速傳感器可安裝在實驗室外墻窗口，可連續(xù)監(jiān)測安裝地點的風(fēng)速、風(fēng)量(風(fēng)量=風(fēng)速X橫截面積)大小，能夠?qū)λ幭锏赖娘L(fēng)速風(fēng)量進行實時顯示，是實際工業(yè)應(yīng)用上礦井通風(fēng)安全參數(shù)測量的重要儀表。本系統(tǒng)主要通過Zigbee組網(wǎng)方式進行風(fēng)速數(shù)據(jù)的采集，傳送給實驗室服務(wù)器，實施對實驗室的實時風(fēng)速監(jiān)控，實驗室服務(wù)器含有風(fēng)速測試上位機操作、管理軟件。
[0033]煙霧監(jiān)測系統(tǒng)由煙霧傳感器、Zigbee采集器二、Zigbee協(xié)調(diào)器一和實驗室服務(wù)器組成。在實驗室前后兩面墻壁上各安裝一個煙幕傳感器，采用Zigbee組網(wǎng)方式對實驗室里面煙霧的數(shù)據(jù)采集，傳送給實驗室服務(wù)器，實施對實驗室的實時煙霧監(jiān)控，實驗室服務(wù)器含有煙霧監(jiān)測上位機操作、管理軟件。
[0034]光照采集系統(tǒng)由光照傳感器、Zigbee采集器三、Zigbee協(xié)調(diào)器一和實驗室服務(wù)器組成。在實驗室四面墻壁上各安裝一個光照傳感器，采用Zigbee組網(wǎng)方式對實驗室里面光的數(shù)據(jù)采集，傳送給實驗室服務(wù)器，實施對實驗室的實時光照監(jiān)控，實驗室服務(wù)器含有光照采集上位機操作、管理軟件。
[0035]溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)由溫濕度傳感器、WiFi采集器一、WiFi設(shè)備服務(wù)器一和實驗室服務(wù)器組成。在實驗室四面墻壁上各安裝一個溫濕度傳感器，由WiFi采集器一，采用外接WiFi設(shè)備服務(wù)器一，通過WiFi組網(wǎng)方式對實驗室里面環(huán)境噪聲的數(shù)據(jù)采集，傳送給實驗室服務(wù)器，實施對實驗室的實時溫濕度監(jiān)控，實驗室服務(wù)器含有溫濕度監(jiān)測上位機操作、管理軟件。
[0036]環(huán)境噪聲監(jiān)測系統(tǒng)由環(huán)境噪聲傳感器、WiFi采集器二、WiFi設(shè)備服務(wù)器二和實驗室服務(wù)器組成。在實驗室中央墻壁上安裝一個環(huán)境噪聲監(jiān)測系統(tǒng)，由WiFi采集器二，采用外接WiFi設(shè)備服務(wù)器二，通過WiFi組網(wǎng)方式對實驗室里面環(huán)境噪聲的數(shù)據(jù)采集，傳送給實驗室服務(wù)器，實施對實驗室的實時噪聲監(jiān)控，實驗室服務(wù)器含有環(huán)境噪聲監(jiān)測上位機操作、管理軟件。
[0037]輻射監(jiān)測系統(tǒng)由太陽輻射傳感器、WiFi采集器三、WiFi設(shè)備服務(wù)器三和實驗室服務(wù)器組成。在實驗室窗口安裝一個太陽輻射傳感器，由WiFi采集器三，通過WiFi設(shè)備服務(wù)器三，傳輸WiFi信號實現(xiàn)對太陽輻射信號的采集，傳送給實驗室服務(wù)器，實施對實驗室的實時輻射監(jiān)控，實驗室服務(wù)器含有輻射監(jiān)測上位機操作、管理軟件。
[0038]雨量監(jiān)測系統(tǒng)由雨量傳感器、有線采集器和實驗室服務(wù)器組成。在實驗室窗口外安裝一個雨量傳感器，通過有線采集器，采用有線數(shù)傳方式對雨量數(shù)據(jù)采集。完成雨量數(shù)據(jù)采集，傳送給實驗室服務(wù)器，實驗室服務(wù)器含有雨量監(jiān)測上位機操作、管理軟件。
[0039]氣壓監(jiān)測系統(tǒng)由大氣壓力傳感器、有線采集器和實驗室服務(wù)器組成。在實驗室講臺那面墻壁上安裝一個大氣壓力傳感器，通過有線采集器，采用有線數(shù)傳模式對大氣壓力進行采集，傳送給實驗室服務(wù)器，實驗室服務(wù)器含有氣壓監(jiān)測上位機操作、管理軟件。
[0040]該系統(tǒng)還可以附帶其它無線傳輸方式，利用攝像頭對實驗室內(nèi)部的環(huán)境進行實時的視頻采集與傳輸，在實驗室服務(wù)器上顯示出來，作為系統(tǒng)的其它無線技術(shù)傳輸模式的補充。
[0041]本系統(tǒng)可完成以下教學(xué)內(nèi)容:有線局域網(wǎng)組網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)信息平臺組裝與測試、無線局域網(wǎng)組網(wǎng)、無線信號測試與分布、有線與無線局域網(wǎng)混合組網(wǎng)等實驗。遠(yuǎn)程用戶可以通過英特網(wǎng)經(jīng)過路由器訪問實驗室服務(wù)器，獲得各項數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)，其特征在于:包括風(fēng)速測試模塊、煙霧監(jiān)測模塊、光照采集模塊、溫濕度監(jiān)測模塊、環(huán)境噪聲監(jiān)測模塊、輻射監(jiān)測模塊、雨量監(jiān)測模塊、氣壓監(jiān)測模塊和實驗室服務(wù)器；其中， 風(fēng)速測試模塊包括依次相串聯(lián)的風(fēng)速風(fēng)向傳感器、Zigbee采集器一， 煙霧監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的煙霧傳感器、Zigbee采集器二 ； 光照采集模塊包括依次串聯(lián)的光照傳感器、Zigbee采集器三，所述的Zigbee采集器一、Zigbee采集器二、Zigbee采集器三分別連接至Zigbee協(xié)調(diào)器一；所述的Zigbee協(xié)調(diào)器一接至實驗室服務(wù)器； 溫濕度監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的溫濕度傳感器、WiFi采集器一， 環(huán)境噪聲監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的環(huán)境噪聲傳感器、WiFi采集器二 ； 輻射監(jiān)測模塊包括依次串聯(lián)的太陽輻射傳感器、WiFi采集器三；所述的WiFi采集器一、WiFi采集器二、WiFi采集器三分別接至所述的WiFi設(shè)備服務(wù)器一，所述的WiFi設(shè)備服務(wù)器一接至實驗室服務(wù)器； 雨量監(jiān)測模塊包括雨量傳感器； 氣壓監(jiān)測模塊包括大氣壓力傳感器，所述的雨量傳感器和大氣壓力傳感器分別通過有線采集器接至實驗室服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)，其特征在于:還包括攝像頭、圖像無線發(fā)射器和圖像無線接收器，所述攝像頭接至圖像無線發(fā)射器，圖像無線接收器與圖像無線發(fā)射器相通信，所述圖像無線接收器接至實驗室服務(wù)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測實驗系統(tǒng)，其特征在于:還包括依次相串聯(lián)的用戶主機、因特網(wǎng)和路由器，所述的路由器接至實驗室服務(wù)器。
【文檔編號】G09B23/18GK203386399SQ201320290866
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】楊煥崢 申請人:無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院