[发明专利]一种基于物联网的矿井温、湿度监测系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明属于矿井温、湿度检测技术领域，特别是一种基于物联网的矿井温、湿度监测系统及方法。

背景技术

对矿井温、湿度检测是一种很复杂的工程，现有的检测系统包括若干传感器，这些传感器都通过有线的方式与检测终端设备连接，通过有线的方式构成传感网络。由于矿井比较深，井下的状况复杂，铺设有线网络的时候非常复杂，给铺设的工人带来很多困难，并且铺设的时候非常危险，会给铺设的工人造成身体上的伤害；

设备铺设好之后功耗很大，浪费很多能源，铺设好的设备维护起来也非常不方便，工人维护的时候还需要下到矿井下面进行维护，相当困难。

总之，现有技术中的矿井温、湿度监测系统不能适应工程发展的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的矿井温、湿度监测系统及实现方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于物联网的矿井温、湿度监测系统，包括由若干个测量节点组成的无线传感网络和监测装置，所述监测装置包括基站节点和监控终端设备，所述每个测量节点包括温度传感器、湿度传感器、ZigBee协议射频收发器和微处理器，其中温度传感器、湿度传感器和ZigBee协议射频收发器分别与微处理器相连，温度传感器、湿度传感器将检测到的温度、湿度信息发送给微处理器进行处理后通过ZigBee协议射频收发器发送给基站节点，所述基站节点接收并存储无线传感网络发送的温度、湿度信息同时将信息发送到监控终端设备上。

一种基于物联网的矿井温、湿度监测系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤1、在矿井内不同位置设置测量节点，所述每个测量节点设有温度传感器、湿度传感器、ZigBee协议射频收发器、显示模块和微处理器，其中温度传感器、湿度传感器、ZigBee协议射频收发器、显示模块分别与微处理器相连；

步骤2、布设好测量节点后选择无线传感网络和监测装置之间的工作模式：

模式a、本地显示模式

       测量节点中的温度传感器、湿度传感器将采集到的温湿度信息发送到微处理器处理后通过显示模块显示此刻的温湿度数据；测量节点中的ZigBee协议射频收发器不工作；

模式b、远程监控工作模式

       测量节点中的温度传感器、湿度传感器将采集到的温湿度信息发送到微处理器处理，同时ZigBee协议射频收发器对相邻测量节点发出的数据包进行侦听，通过记录相邻测量节点的身份标示号码来建立静态路由表，从而实现无线发送、接收和转发数据包；指定传感网络中的一个测量节点与基站节点的通信路径，根据指定的路径通过多跳方式把数据包发送到基站节点，基站节点再将接收到的数据发送给监控终端设备；同时断开测量节点中微处理器与显示模块之间的连接；

模式c、本地显示模式与远程监控工作模式共同工作；

步骤3、根据上述步骤2选定的工作模式执行，完成对矿井温、湿度的检测。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1）本发明不需要任何固定网络的支持，具有快速展开、抗毁性强等特点，能够使用户在任何时间、地点和任何环境条件下，获取矿井下大量详实而可靠的温、湿度信息；2）本发明具有体积小、功耗少、快速组网等优点，并通过监控终端进行接收数据、发送命令、具有部署方便，成本低廉等优点。

附图说明

图1是本发明矿井温湿度采集通信系统总体图。

图2是本发明实施中测量节点示意图。

图3是本发明实施中基站节点示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

一种基于物联网的矿井温、湿度监测系统，包括由若干个测量节点组成的无线传感网络和监测装置，所述监测装置包括基站节点11和监控终端设备12，所述每个测量节点包括温度传感器、湿度传感器、ZigBee协议射频收发器和微处理器，其中温度传感器、湿度传感器和ZigBee协议射频收发器分别与微处理器相连，温度传感器、湿度传感器将检测到的温度、湿度信息发送给微处理器进行处理后通过ZigBee协议射频收发器发送给基站节点11，所述基站节点11接收并存储无线传感网络发送的温度、湿度信息同时将信息发送到监控终端设备12上。

所述测量节点还包括显示设备，所述显示设备与微处理器相连，用于显示处理后的温度、湿度数据。

所述基站节点11包括ZigBee协议射频收发器、微控制器和串口电路，所述串口电路用于与监控终端设备12相连。

所述ZigBee协议射频收发器采用cc2530射频芯片收发电路。