[实用新型]一种多种通信方式组合的运输车队环境数据采集系统

说明书

技术领域

本发明属于数据采集技术领域，具体涉及一种多种通信方式组合的运输车队环境数据采集系统。

背景技术

现有环境数据采集系统，其比较典型的设计如图1所示：该设计采用了多通信方式的组合。在下行通道采用了RS485总线，RS485总线是传统数据总线，用来和数据采集终端连接。数据处理和通信控制采用了ARM7处理器，能够实现低功耗并完成数据处理。上行通道采用了3种通信方式：以太网通信、GPRS通信和红外通信。以太网可以完成远距离有线通信，GPRS可以完成远距离无线通信，红外实现了近距离无线通信。但这种典型环境数据采集系统却对于运输车队这种数据采集对象来说并不适用。这是因为：

(1)运输车队在运输的过程中，往往会遇到许多不确定因素，如车辆在行进当中产生较大晃动、车辆脱离车队、由于温控系统故障导致车辆内部温度环境发生突变等。以上这些因素往往会导致运输车内的物品不能完好的送达至目的地。因此需要实时监测车辆内部的环境数据、装载物姿态以及车辆位置。例如，一辆送往灾区药品的运输车，往往需要实时了解运输车辆所处地理位置、车辆内的药品在运输途中所处温度是否达到储存条件、在运输过程中药品是否因车辆的晃动导致其掉落。

而在现有技术中，传统的环境数据采集较多的是温湿度数据，这对于环境数据的采集来说比较单一，而且没有涉及到对装载物姿态数据的采集和车辆位置的监控。

(2)运输车队由多个运输车辆组成，在运输过程中，如果要监测和汇总每个运输车辆中的数据，必须要采用无线通信方式。

而在现有技术中，红外属于近距离无线通信，不能够达到车辆间的远距离通信要求。

通过以上分析可见，现有数据采集系统由于不能够监测装载物姿态和车辆位置且存在通信方式局限的问题，不适用于运输车队的数据采集。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多种通信方式组合的运输车队环境数据采集系统，能够有效地采集运输车辆当前地理位置和车内装载物的姿态，并且通过Zigbee通信方式实现车辆间的数据传递。

本发明的技术解决方案是：

一种多种通信方式组合的运输车队环境数据采集系统，用于对运输车队及其承载物品进行数据采集，包括：数据中心节点、Zigbee通信采集单元、CAN总线采集单元、GPRS通信采集单元以及监测终端。

所述数据中心节点装载于运输车队中的指挥车上，是由ARM处理器以及与ARM处理器连接的以太网通信模块、GPRS/GSM无线模块、WIFI通信模块、CAN总线模块、Zigbee通信模块和GPRS通信模块构成的。

所述CAN总线采集单元装载于指挥车中，与所述CAN总线模块通过CAN总线连接，用于采集所在环境的温度和湿度。

所述Zigbee通信采集单元装载于运输车队各运输车辆所载被测物上，与所述Zigbee通信模块进行无线通信，用于采集所在被测物的姿态和所在环境参数。

所述GPRS通信采集单元装载于运输车队各运输车辆上，与所述GPRS通信模块进行无线通信，用于采集所在运输车辆的地理位置。

通过所述以太网通信模块、所述WIFI通信模块或所述GPRS/GSM无线模块与数据中心节点进行通信的监测终端。

优选地，所述Zigbee通信采集单元包括第一微控制单元以及与该第一微控制单元相连的传感器芯片和Zigbee芯片；所述传感器芯片包括检测被测物姿态的角速度传感器、加速度传感器、磁航向传感器以及具有测量温度功能的气压传感器。

优选地，所述角速度传感器选用L3G4200D型三轴角速度传感器；所述加速度传感器选用ADXL345型加速度传感器；所述磁航向传感器选用HMC5883L型磁航向传感器；所述气压传感器选用BMP085型气压传感器。

优选地，所述Zigbee芯片选用CC2530芯片，所述第一微控制单元选用LPC1768芯片。

优选地，所述CAN总线采集单元包括顺次相连的温湿度传感器、第二微控制单元、CAN控制器以及CAN接口芯片；所述温湿度传感器选用SHT11型；第二微控制单元选用Atmega128芯片；所述CAN控制器选用SJA1000芯片；所述CAN接口芯片选用PCA82C250芯片。

优选地，所述GPRS通信采集单元包括顺次相连的北斗定位芯片、第三微控制单元以及GPRS通讯芯片；所述北斗定位模块均选用UM220-III N芯片；所述第三微控制单元选用LPC1768芯片；所述GPRS通讯模块选用SIM900芯片。