[实用新型]基于ZigBee的无线数据采集群智能小车

说明书

技术领域

 本实用新型涉及远程数据采集设备，尤其是涉及一种对区域较大、周围环境恶劣、布线困难的场合的基于ZigBee的无线数据采集群智能小车。

背景技术

数据采集是工业现场中应用最广的技术之一，企业在生产时经常需要在多个地点进行多种参量(例如温度、湿度、气体浓度、振动、声音等)的监测。传统的数据采集系统通常采用多线制(4～20 mA电流环)或者总线制(RS485、CAN总线等)方式将多个独立的监测仪表连接起来构成数据采集网络，最后由专用设备或者计算机对网络数据进行处理，主要存在的问题有：扩展性较差、布线繁琐、不方便对移动设备进行监测，不能进行临时数据采集。当前也出现了通过用无线通信代替电缆通信，让监测网络摆脱了电缆布线的束缚，此方式也具有一定的局限性，无线智能数据采集网络(WSN)是由大量分布式智能数据采集节点组成，在检测范围内会出现测量盲区，存在风险；对于监测区域较大的场合需要更多的数据采集节点，增加了生产成本。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种将zigbee无线通信网络和智能小车技术有机结合，不仅能够对监控全区域进行全部监测，而且能够以少量的节点达到监控全区域的目的，监控的范围更广，实时性更强，能够为系统控制管理提供方便和节省人力物力资源的基于ZigBee的无线数据采集群智能小车。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种基于ZigBee的无线数据采集群智能小车，包括车体，在车体四侧下方安装有四个车轮，在车体内后部安装有驱动两个后面的车轮的直流电机，特征是：在车体内的前端安装有用于掌握方向的舵机，在车体内的后端安装有控制器，在车体外的顶端中部安装有内装有zigbee无线通信模块的天线盒体，在天线盒体上安装有发射天线，在车体外的前端周围安装有由温度传感器、湿度传感器、气体传感器、振动传感器、声音传感器、地磁传感器构成的数据采集模块，数据采集模块由数据采集模块支架支撑；温度传感器的温度信号输出端、湿度传感器的湿度信号输出端、气体传感器的气体信号输出端、振动传感器的振动信号输出端、声音传感器的声音信号输出端、地磁传感器的地磁信号输出端分别接控制器的温度信号输入端、湿度信号输入端、气体信号输入端、振动信号输入端、地磁信号输入端，舵机的方向信号输出端接控制器的方向信号输入端，控制器的电机信号输出端接直流电机的电机信号输入端，控制器的无线信号输出端接zigbee无线通信模块的无线信号输入端。

在车体外的顶端前部安装有对障碍物进行检测的超声波传感器，超声波传感器的超声波信号输出端接控制器的超声波信号输入端，方便车体的移动控制。

在直流电机上安装有速度传感器，速度传感器的速度信号输出端接控制器的速度信号输入端，以便测量车体的运行速度，方便人为智能控制。

控制器对本实用新型的整个执行机构内的各个功能模块进行控制，用于控制车体完成任务；数据采集模块中安装有温度传感器、湿度传感器、气体传感器、振动传感器、声音传感器、地磁传感器等多种传感器，能够对周围环境的参数和对车体的运行参数进行采集；zigbee通信模块构成无线通信网络，使得监控上位机能够与本实用新型之间进行双向通信，监控上位机作为智能主体，可以对车体进行控制，能够使车体内外的设备共同完成任务，能把采集到的各种环境参数和车体运行参数进行显示，并且能够对相关历史数据进行保存。

因此，本实用新型是将zigbee无线通信网络和智能小车技术有机地结合在一起，这样不仅能够对监控全区域进行全部监测，极大地提高监测效率和准确性，增加监测范围和节省人力物力资源，而且能够以少量的节点达到监控全区域的目的，监控的范围更广，实时性更强，能够为系统控制管理提供方便和节省人力物力资源。本实用新型还具有如下优点：

1、节能：在一定的区域内通过车体的运动性，能够以少量的节点达到监控全区域的目的，达到节能的目标，而且 ZigBee组网本身是个低速率、低功耗的组网。

2、监测灵活：通过用ZigBee无线通信代替有线通信，让监测网络摆脱了有线布线的束缚，并且多辆智能小车能够在一定的区域内进行流动组网，使得监测范围更为广泛，监测方式更为灵活。

3、降低成本：在一定范围内进行了流动组网，减少了节点的数量，降低了生产成本。

4、小车的控制方式：采用了控制机构与执行机构分离的策略，这样即能满足控制软件对系统的性能要求，集中在上位机上开发和设置，又不会因为智能车控制模块功能、存储和计算能力相对较弱而受到制约。