[实用新型]基于无线传感网络的交通道路用自动气象站/环境监测站

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气象/环境监测装置，具体地说，是一种基于无线传感网络的气象/环境监测装置，尤其适用于交通气象/环境参数的网络化监测。 

背景技术

目前，公知的自动气象站能实现对通用气象要素的自动化数据采集，主要包括温度、湿度、风速/风向、气压、雨量等参数的测量，但数据信息的传输仍然采用有线通信的方式（FF现场总线、CAN总线等），甚至部分地区仍然依靠人工实现气象数据的采集，且通信线路的铺设受地理位置与地形条件影响较大，无法对气象/环境参数进行长期、实时、连续的观测。同时，目前国内的自动气象站，大多都无法实现被测参数的自由增减或变更，必须以更换整个自动气象站为代价，具有较高的维护成本。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能长期应用于恶劣交通环境、实现监测数据的网络化传输、有效降低了维护成本、可自由增减或变更各个被测参数的基于无线传感网络的交通道路用自动气象站/环境监测站。 

本实用新型的基于无线传感网络的交通道路用自动气象站/环境监测站，包括对气象要素进行监测的气象要素传感器，气象要素传感器的输出经处理器模块与无线发射模块连接；它还包括用于接收无线发射模块发出的气象要素数据、并把气象要素数据通过中继方式传送给上位机的无线接收模块，无线发射模块、无线接收模块组成无线通信模块。 

本实用新型有益效果：气象要素传感器对交通气象以及环境参数进行动态采集，气象要素传感器的输出经处理器模块处理后送无线发射模块，处理器模块协调控制各个模块之间的协调工作并接收采集到的数据信息，由无线通信模块对处理后的数据进行组包、封装，并发送到无线接收模块。无线接收模块在接收到各个传感节点的数据后，通过中继转发的形式，将数据发送到上位机，由用户在上位机上接收各个传感节点采集到的数据，实现信息的远距离传输。用户将自动气象站/环境监测站的各个无线传感节点分布在交通道路沿线以及需要监测的地理环境中，特别适用于一些布线困难，人力无法观测的区域。本实用新型克服了现有自动气象站不能实现监测数据网络化传输的不足，提供了一种基于无线传感网络、能长期应用于恶劣交通环境下的网络化自动气象站/环境监测站。该使用新型实现了监测数据的网络化传输，有效降低了维护成本，实现各个参数测量模块的即插即用，可自由增减或变更自动气象站/环境监测站中的各个被测参数，适用于各种交通道路中交 通气象、环境参数的监测。 

上述的自动气象站/环境监测站，气象要素传感器包括温湿度传感器、压力传感器、风速/风向传感器、雨量传感器、能见度传感器、PM2.5颗粒物监测传感器中的至少一个。 

上述的自动气象站/环境监测站，处理器模块选用STM32F103VB芯片。该处理器基于高性能32位RISC的ARM Cortex-M3内核，最高工作频率为72MHz。片上集成了高速存储器和通过APB总线连接的众多外设和输入输出接口，其中片上存储器Flash最多可达512K，SRAM最多可达64K。此外，所有的设备都提供了标准的通信接口，如2个I²C接口，3个SPI接口和5个USART接口。除此之外，STM32F103VB处理器还集成了2个12位的ADC，1个12位的双通道DAC，11个16位的定时器。由此可见，使用STM32F103VB处理器可以实现较高的指令吞吐量和系统资源。 

上述的自动气象站/环境监测站，无线通信模块选用JN51XX芯片，如JN5121、JN5139或JN5148芯片。该芯片是目前无线传感网络通信中应用最多的嵌入式通信芯片。它集成了符合IEEE802.15.4标准的Zigbee通信协议和一个工业级的高效8051控制器，是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据传输率、低成本的双向无线通信芯片。JN5121通信芯片将通信过程分为身份标识、感知、处理和信息传送四个环节，只需要很少的外部元件即可运行。处理器模块和无线通信模块协调工作，既可以通过无线传感网络向上位机以中继的方式发送数据，同时也可以接受来自上位机的控制信息。 

上述的自动气象站/环境监测站，它包括与处理器模块连接的输入输出模块，如触摸屏。 

上述的自动气象站/环境监测站，向处理器模块供电的电源采用电池，如太阳能充电电池。这样，本实用新型能够长期工作在交通道路等无人值守的恶劣环境下，并且具备较好的可移动性。 

上述的自动气象站/环境监测站，它包括与处理器模块电连接的数据存储模块。 

附图说明

图1是自动气象站/环境监测站的网络拓扑图。