[发明专利]一种基于无线传感器网络的环境监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境监测系统，特别是一种基于无线传感器网络的环境监测系统。

背景技术

随着我国经济发展，社会进步和人们环保意识的提高，环境质量的问题越来越多的为公众所注意，但是我国环境监测的发展还远不能满足环境监测的要求，监测仪器的质量参差不齐、功能不全。如何进一步提高环境的监测水平，采用多元化的监测手段对环境污染状况做出科学的、更为全面的评价是当前环境监测工作面临的首要问题。

由于环境监测系统具有采样数据量大，传输距离远，以及环境条件差别大的特点，长期以来数据传输部分一直是人们关注的焦点。目前市场上的环境监测系统主要采用MODEM和电话机实现远程通信，但由于电话线具有通信速度慢，质量差的缺点，使环境监测系统的运用受到了局限。而当前世界是一个信息世界，信息的获取传输也逐步从有线过渡到无线。随着无线通信事业的发展，无线传输这一技术越来越多的为人们所熟悉，相应的产品也渗透到社会生活的各个领域，如无线抄表、数字图像传输、小区传呼、工业数据采集、非接触RF智能卡、安全防火系统、区域报警系统的数字信号传输等，而这一技术的最大作用便是优化数据传输系统的效率；如果能将这以技术运用于环境监测系统中，这将大大提高监测系统的工作效率，以及扩大监测系统的运用范围。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于无线传感器网络的、分布式的、高性能远程传输数据的环境监测系统。

技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种基于无线传感器网络的环境监测系统，它包括：中心服务器、通信终端和环境监测仪；中心服务器与通信终端连接；通信终端与环境监测仪连接。

本发明中，中心服务器、通信终端和环境监测仪三者的作用如下：

1)环境监测仪：收集的各种环境参数通过数据采集器，其功能是对检测区域的各种环境参数进行实时测量，并可在接收通信终端转发的各种检测指令。

2)中心服务：接收并处理及保存来自多个终端的环境监测信号，实时地将当前与检测中心连接的多个终端的大气、酸雨、水质、烟雾等数据显示出来供研究人员参考，同时中心服务器提供WEB服务，可以通过互联网用手机或PC机查询到所需的环境数据信息。

3)通信终端：中心服务器与环境监测仪之间的信息传递载体，是环境测量仪与研究人员的桥梁，使研究人员能够随时掌握检测区域的环境情况。

综上，中心服务器、通信终端和环境监测仪三者之间的工作关系为：中心服务器发出环境监测指令送到通信终端，通信终端将指令分别传输到环境监测仪中的各种数据采集器中，环境监测仪中的各种数据采集器收到监测指令后开始工作，对环境进行测量和监测，然后将采集到的多种环境参数逆向传输到通信终端，通信终端再逆向传输到中心服务器，中心服务器对接收的环境监测数据进行整合处理。

本发明中，作为优选方案：

所述中心服务器与通信终端通过3G无线通信技术构建的远距离通信网络相连接，并采用TCP/IP协议实现数据收发，进而实现了中心服务器与通信终端的数据通信链路。

所述通信终端与环境监测仪通过蓝牙构建短距离无线通信网络，并且构建用户数据传输协议，实现通信终端与环境监测仪的数据通信链路。

本发明中，作为进一步的优选方案，中心服务器、通信终端和环境监测仪的模块设置如下：

A)中心服务器包括：服务器数据处理模块、服务器数据存储模块、查询终端、辅助诊断模块、数据管理模块、数据库服务器和WEB服务器；上述模块之间的连接关系为：所述通信终端与服务器数据处理模块相连；服务器数据处理模块又分别与服务器数据存储模块、查询终端、辅助诊断模块相连；服务器数据处理模块与数据库服务器相连；数据库服务器与WEB服务器相连；数据管理模块与数据库服务器相连。

上述各种模块的具体说明如下：

服务器数据处理模块：接收研究人员发出的命令并转化为这种控制指令，发出控制指令，对接收到的各种环境参数与历史数据或设定数据进行比较，设置反馈；

服务器数据存储模块：存储环境参数、环境档案、紧急情况处理方案及处理结果信息；

查询终端：提供研究人员对环境参数的查询、监控，并接收研究人员的各种控制指令；

辅助诊断：提供简单的辅助诊断功能，根据历史处理方案，对研究人员的起协助作用；

数据管理模块：数据库管理、WEB服务器管理、环境档案管理等各种数据的添加、删除、修改；

数据库服务器：整个系统的数据存储核心，建立完善的数据存储关系数据库，包括环境、参数等数据；