本發(fā)明涉及一種智能監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種用于監(jiān)測(cè)空間光度分布計(jì)環(huán)境溫濕度和被測(cè)燈具照度的基于Zigbee的空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)屬于電子類及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

分布光度計(jì)是用于測(cè)量被測(cè)燈具空間各方向光電參數(shù)的大型設(shè)備，該設(shè)備安裝在空間大小為7×7×15米的暗室內(nèi)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，在測(cè)試過(guò)程中，暗室內(nèi)空間各點(diǎn)的溫度，尤其是被測(cè)燈具及光度探頭周圍的溫度需要嚴(yán)格控制在25℃±2℃范圍內(nèi)。在暗室環(huán)境下，使用傳統(tǒng)的溫濕度計(jì)，不能連續(xù)有效地監(jiān)測(cè)到空間位置的溫濕度變化情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足和所存在的缺陷，提供一種基于Zigbee的空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)，該基于Zigbee的空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行改造，將無(wú)線傳感技術(shù)巧妙地融入到空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)中；利用低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，配合高精度溫濕度傳感器和照度度傳感器，實(shí)現(xiàn)整個(gè)分布光度計(jì)測(cè)試環(huán)境的溫濕度實(shí)時(shí)監(jiān)控、溫濕度數(shù)據(jù)記錄及溫度超限報(bào)警，同時(shí)實(shí)現(xiàn)被測(cè)燈具燃點(diǎn)狀態(tài)的監(jiān)控。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種基于Zigbee的空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)負(fù)責(zé)采集布置點(diǎn)監(jiān)控信息的傳感器節(jié)點(diǎn)、接收傳感器節(jié)點(diǎn)信息并傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的匯聚節(jié)點(diǎn)、接收匯聚節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、處理、存儲(chǔ)和顯示功能的上位機(jī)；所述的傳感器節(jié)點(diǎn)包括第一微控制模塊、給第一微控制模塊供電的第一供電模塊，還包括對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)處環(huán)境監(jiān)測(cè)的溫濕度傳感模塊、被測(cè)燈具燃點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)照度傳感模塊、第一射頻接收和發(fā)送模塊；所述的匯聚節(jié)點(diǎn)包括第二微控制模塊、給第二微控制模塊供電的第二供電模塊，還包括與第二微控制模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、接收和控制的串行接口轉(zhuǎn)換模塊、第二射頻接收和發(fā)送模塊。傳感器節(jié)點(diǎn)是用來(lái)監(jiān)測(cè)分布光度計(jì)檢測(cè)環(huán)境溫濕度和被測(cè)燈具光照度的，通過(guò)Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)向匯聚節(jié)點(diǎn)傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，匯聚節(jié)點(diǎn)是用來(lái)接收各傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并以串行數(shù)據(jù)的形式，將接收到的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)。

進(jìn)一步的,所述的第一微控制模塊采用TI CC2538的主控芯片，第二微控制模塊采用ARM Cortex-M3為核心的CC2538嵌入式芯片并配合溫濕度傳感模塊和照度傳感模塊的低功耗、高精度的傳感器芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫濕度、光照度的采集。

進(jìn)一步的,所述的溫濕度傳感模塊為高精度溫濕度傳感器，照度傳感模塊為照度度傳感器。

進(jìn)一步的,所述的第一供電模塊為電池供電，第二供電模塊為USB直流供電。

進(jìn)一步的,采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各傳感器節(jié)點(diǎn)的無(wú)線自組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與匯聚。

進(jìn)一步的,所述的匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)有FDTI芯片和對(duì)應(yīng)連接的USB口，采用FDTI芯片實(shí)現(xiàn)USB口與第二微控制模塊串口的通信連接，實(shí)現(xiàn)匯聚節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步的, 所述的上位機(jī)采用基于c#語(yǔ)言的windows應(yīng)用編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示；上位機(jī)采用SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和查詢功能。

該基于Zigbee的空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)調(diào)試方法為：

（1）首先進(jìn)行空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)的功能分析及定義，完成空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)的框圖設(shè)計(jì)及各傳感器節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)的功能定義；

（2）設(shè)計(jì)各傳感器節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)的硬件電路，利用高精度溫濕度傳感器和照度傳感器實(shí)現(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)；

（3）通過(guò)IAR嵌入式開發(fā)系統(tǒng)及Zigbee stack軟件包工具進(jìn)行嵌入式程序編程；

（4）用c#語(yǔ)言的windows應(yīng)用編程技術(shù)完成上位機(jī)監(jiān)測(cè)界面的編程，用SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)完成數(shù)據(jù)庫(kù)程序的編寫；

（5）最后將空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)與分布光度計(jì)測(cè)試系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試。

綜上所述，本發(fā)明的基于Zigbee的空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)分布光度計(jì)測(cè)試環(huán)境及被測(cè)燈具的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)智能監(jiān)測(cè)，克服了當(dāng)前測(cè)試設(shè)備對(duì)檢測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)困難的問(wèn)題，有效保證了檢測(cè)環(huán)境的穩(wěn)定性，同時(shí)保障了檢測(cè)設(shè)備的安全，確保檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確；其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、采用智能無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)分布光度計(jì)測(cè)試環(huán)境及被燈具的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，克服了目前使用設(shè)備對(duì)檢測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)困難的問(wèn)題；

2、在傳感器節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì)中，采用了低功耗的傳感器芯片和主控芯片設(shè)計(jì)，并在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上，通過(guò)減少無(wú)線收發(fā)器的工作占空比，大大提高了電池的使用時(shí)間，提高了該空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)使用過(guò)程中的便利性；

3、在上位機(jī)中，采用windows應(yīng)用編程技術(shù)和SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示和存儲(chǔ)；測(cè)試人員可以對(duì)空間光度分布計(jì)的測(cè)試環(huán)境、被測(cè)燈具的燃點(diǎn)狀況等情況做出實(shí)時(shí)判斷，以確保檢測(cè)環(huán)境的穩(wěn)定性和檢測(cè)設(shè)備的安全。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)施例1的一種基于Zigbee的空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2是本實(shí)施例1的傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖3是本實(shí)施例1的匯聚節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例1所描述的一種基于Zigbee的空間光度分布智能監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，包括Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)負(fù)責(zé)采集布置點(diǎn)監(jiān)控信息的傳感器節(jié)點(diǎn)1、接收傳感器節(jié)點(diǎn)信息并傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的匯聚節(jié)點(diǎn)2、接收匯聚節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、處理、存儲(chǔ)和顯示功能的上位機(jī)3。如圖2所示，所述的傳感器節(jié)點(diǎn)包括第一微控制模塊4、給第一微控制模塊供電的第一供電模塊5，還包括對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)處環(huán)境監(jiān)測(cè)的溫濕度傳感模塊6、被測(cè)燈具燃點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的照度傳感模塊7、第一射頻接收和發(fā)送模塊8。如圖3所示，所述的匯聚節(jié)點(diǎn)包括第二微控制模塊9、給第二微控制模塊供電的第二供電模塊10，還包括與第二微控制模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、接收和控制的串行接口轉(zhuǎn)換模塊11、第二射頻接收和發(fā)送模塊12。傳感器節(jié)點(diǎn)是用來(lái)監(jiān)測(cè)分布光度計(jì)檢測(cè)環(huán)境溫濕度和被測(cè)燈具光照度的，通過(guò)Zigbee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)向匯聚節(jié)點(diǎn)傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，匯聚節(jié)點(diǎn)是用來(lái)接收各傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并以串行數(shù)據(jù)的形式，將接收到的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)。

該第一微控制模塊采用TI CC2538的主控芯片，第二微控制模塊采用ARM Cortex-M3為核心的CC2538嵌入式芯片并配合溫濕度傳感模塊和照度傳感模塊的低功耗、高精度的傳感器芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫濕度、光照度的采集。

該溫濕度傳感模塊為高精度溫濕度傳感器，照度傳感模塊為照度傳感器。

該第一供電模塊為電池供電，第二供電模塊為USB直流供電。

采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各傳感器節(jié)點(diǎn)的無(wú)線自組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與匯聚。

該匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)有FDTI芯片和對(duì)應(yīng)連接的USB口，采用FDTI芯片實(shí)現(xiàn)USB口與第二微控制模塊串口的通信連接，實(shí)現(xiàn)匯聚節(jié)點(diǎn)與上位機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)傳輸。

該上位機(jī)采用基于c#語(yǔ)言的windows應(yīng)用編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示；上位機(jī)采用SQL server數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和查詢功能。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。