[发明专利]一种物流车辆状态监测的低功耗无线传感网络装置

说明书

本发明公开了一种物流车辆状态监测的低功耗无线传感网络装置，该装置安装在物流车辆不同位置组成无线网络，包括传感器接口电路、Zigbee RF模块、通信接口电路、用于控制Zigbee RF模块开始和结束配置的按键电路、用于指示Zigbee RF模块开始和结束配置的指示灯电路、电源模块、用于控制电源模块供电的开关控制电路。本发明基于Zigbee无线传感网络，设计通用的传感器接口，适用于大多数物流车辆监测用传感器，通过设计开关电路和软件实现产品的低功耗，通过上位机软件无线或有线地配置装置可使得完成监测任务的情况下，灵活重构产品功能，以适应不同场合下的物流车辆，操作变得更加方便，维护成本下降。

技术领域

本发明涉及车辆状态监测领域，更具体地，涉及一种物流车辆状态监测的低功耗无线传感网络装置。

背景技术

随着我国国民经济的持续快速发展，物流车辆在途安全一直是困扰业界和政府的重大问题。物流车辆在运输过程中一旦出现安全事故，将会对社会公众的生命、财产安全造成重大危害，如果运输的是危化品，还会对生态环境造成重大污染和破坏。近年来，我国已发生多起物流车辆重特大安全事故，若能实现对物流车辆在途安全的全面监测、跟踪与预警报警，就能极大地减少和避免事故，控制事态发展，避免灾难发生，确保物流运输，尤其是危化品运输与环境安全。

采集不同物流车辆的状态信号量需要各种传感器，模拟量输出传感器的输出信号一般有：4-20MA、0-5V、0-3.3V；数字量传感器的输出信号一般有高电平5V、3.3V、1.8V，低电平0V。针对各种不同的信号，如果采用单一信号的采集模块，成本较高、通用性不强、不容易维护。

另外信号采集传感器一般需要安装在车辆上的各个采集点，供电和布线是个难题，传统的有线数据采集及传输系统，存在成本高、布线困难、维护费用高等缺点，而一般的无线数据采集及传输系统，也存在能耗大、数据传输不稳定、干扰严重或不能组网等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物流车辆状态监测的低功耗无线传感网络装置，来实现利用Zigbee RF模块发送、接收和处理数据，让物流车辆上状态监测用传感器接口统一并使整个装置功耗低。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种物流车辆状态监测的低功耗无线传感网络装置，该装置安装在物流车辆不同位置组成无线网络，包括：传感器接口电路、Zigbee RF模块、通信接口电路、用于控制Zigbee RF模块开始和结束配置的按键电路、用于指示Zigbee RF模块开始和结束配置的指示灯电路、电源模块、用于控制电源模块供电的开关控制电路；所述传感器接口电路与Zigbee RF模块连接，Zigbee RF模块通过通信接口电路与上位机连接；Zigbee RF模块分别与按键电路、指示灯电路、电源模块、开关控制电路电连接；开关控制电路分别与传感器接口电路、电源模块电连接；所述Zigbee RF模块利用上位机来设置参数；所述Zigbee RF模块具有休眠模式，在Zigbee RF模块配置为休眠模式时，开关控制电路切断电源模块对外接设备的电源供应。

通过整合物流车辆用的常用传感器接口为统一的传感器接口，通过配置参数可以让Zigbee RF模块处于可休眠模式，通过Zigbee RF模块的IO口来控制CMOS元件通断在Zigbee RF休眠期间切断一些外设电源消耗来达到低功耗目的，通过编写上位机配套软件可灵活重构此装置的功能。此装置通过车载无线传感网络采集和传输数据，方便维护、实现了无人为干扰下的稳定组网数传和功耗控制，在物流领域适用性强。

优选地，所述传感器接口包括若干个可调节引脚功能的接口和与每个接口对应的调节其引脚功能的旋转档位调节开关。本发明中通过旋转档位调节开关来选择接口引脚的功能，避免了因物流车不同而要换传感器时同时要更换与其配套的接口而带来的麻烦，采用该统一的传感器接口能满足常用的传感器接口的配套，只需拔走旧的传感器，选择相应引脚，插上新的传感器就能工作，节约成本、方便快捷。