[发明专利]基于物联网的双闭环博物馆环境监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的双闭环博物馆环境监控系统及方法，属于物联网技术领域。

背景技术

环境气候、温度、相对湿度、空气污染、光线辐射、昆虫危害、微生物繁殖等环境因素导致博物馆藏品受损现象呈明显加剧趋势，文物受到破坏与威胁，金属加速腐蚀、石刻风化粉碎、纸张酸化脆裂、丝织品老化等，各类文物都处于濒危的境地.而博物馆作为陈列文物的主要地点，对博物馆环境参数的精确监控尤为重要。

现有博物馆监控技术多由人工进行操作，调整博物馆环境温湿度. 由于设计、机械效率、控制系统等原因，控制精度达不到文物保存的要求，或者能耗很大.有涉及到物联网技术的也多为环境监测，并未形成一个完整的集监测控制为一体的系统。

因此，有必要建立一套精确、稳定的、自动化程度高的基于物联网的博物馆环境监控系统。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种基于物联网技术的双闭环博物馆环境监控系统及方法，用于对博物馆环境进行监控和保护。

按照本发明提供的技术方案，所述基于物联网的双闭环博物馆环境监控系统，包括无线传感器模块、信息处理模块和监控中心，所述无线传感器模块包括位于待测点处的传感器节点和簇头节点，每个展室中的传感器节点自组织成网络，按能量损耗最低原则选择簇头节点，簇头节点与非簇头节点之间形成父子节点；簇头节点通过Zigbee无线通信协议与所述信息处理模块连接，信息处理模块将数据进行过滤、融合、压缩，所述信息处理模块通过Wifi与监控中心双向通信，监控中心能够遥控响应设备、调整环境参数并与管理人员手机通信；所述传感器节点包括：电源、CPU模块、无线通信模块、GPS模块以及环境参数传感器，所述CPU模块分别与电源、无线通信模块、GPS模块以及环境参数传感器相连。

所述环境参数传感器包括温湿度传感器、光照传感器、振动传感器、气体（如CO₂）浓度传感器中的一种或多种。

所述传感器节点的电源分为正常供电电源和备用电源，备用电源在正常供电电源发生故障或者更换时启动使用。

基于物联网的双闭环博物馆环境监控方法，包括如下步骤：

（1）由传感器节点对博物馆中各个展室的待测点的环境参数实时采集；

（2）由传感器节点将采集到的环境参数信息发送给簇头节点，簇头节点再将数据传送给信息处理模块；

（3）信息处理模块对上传上来的数据进行过滤、融合、压缩，然后传送给监控中心；

（4）监控中心读取信息处理模块上传上来的数据，并将数据存储在数据库中；

（5）监控中心将传送上来的数据与设定的各个阈值比较，若发现超过阈值就进行报警，并向管理人员手机发送短信通知。

监控中心报警后，在设定时间内没有得到响应，则向管理人员手机发送短信。监控中心发出的短信通知内容包括：需要做出调整的响应设备的位置信息以及响应设备需做出的响应动作。

所述响应设备包括空调、抽湿机、增湿器、窗帘中的一种或多种，每个响应设备都具有GSM模块。

监控中心报警时，管理人员通过监控中心的监控界面发送控制命令，控制所述响应设备的工作。

管理人员手机接收到短信通知后，通过手机客户端软件连接各响应设备，通过手机客户端软件遥控各响应设备工作。

管理人员手机接收到短信通知后，也可以通过手机短信回复控制命令，以此通过手机完成监控中心控制职能。

本发明由监控中心和手机客户端双闭环监控环境参数，设定监控中心的响应优先级高于手机客户端的响应优先级；若采集到的环境参数值超过了阈值，而监控中心在设定时间内未下达控制命令，则监控中心向管理人员手机发送手机短信报警，通过手机短信回复控制命令或者打开手机客户端软件，以此通过手机完成监控中心职能。

本发明的优点是：将物联网技术应用于博物馆环境监控中，不但能够精确地监测到环境参数的变化而且能够迅速的做出调整，环境中的响应设备能够对环境参数变化迅速做出反应，通过监控中心PC机和管理人员手机客户端软件双闭环控制，控制精度更高。

附图说明

图1为本发明所述的基于物联网的双闭环博物馆监控系统的结构示意图；

图2为本发明所述的传感器节点结构图；

图3为本发明监控中心监控软件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。