一種基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑工地灰塵、噪聲監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，商品房、商業(yè)中心都在如火如荼的建設(shè)當(dāng)中，在建筑工地上，噪聲及揚(yáng)塵對(duì)人的健康危害巨大，因此需要嚴(yán)加監(jiān)控。
[0003]在建筑工地噪聲的危害主要有以下三種:1、職業(yè)性耳聾:呈浙進(jìn)性聽力減退，直到兩耳轟鳴和聽覺失靈；2、爆炸性耳聾:是指一次高強(qiáng)度的噪聲，引起的聽覺損傷，表現(xiàn)為鼓膜損傷，以及拌有腦震蕩等；3、噪聲對(duì)人及其他系統(tǒng)的影響，除上述影響外還可能引起植物神經(jīng)紊亂，胃腸功能紊亂等。噪聲可以引起聽力減退，此種減退是漸進(jìn)性的，人初期進(jìn)入噪聲環(huán)境中，常感到聽力減退、煩惱、難受、耳鳴等，少數(shù)人可能有前庭癥狀，如眩暈、惡心或嘔吐，這些癥狀在脫離噪聲環(huán)境后即可緩解或消除，上述癥狀又復(fù)出現(xiàn)且隨時(shí)間的延長(zhǎng)癥狀加重，逐漸出現(xiàn)聽覺疲勞，如兩耳轟鳴、聽覺失靈、發(fā)生聽力喪失，成為噪聲聾；噪聲除影響聽力減退外，還可能引起高血壓、心臟病等，噪聲還會(huì)分散人們的注意力，所以往往造成各種意外事故的根源。
[0004]工地粉塵的危害，即工地上的PM2.5的危害，PM2.5的危害實(shí)際上顆粒物對(duì)健康的影響，本質(zhì)上講是顆粒物表面吸附的各種化學(xué)物質(zhì)對(duì)健康的影響，比如吸附了致癌物就有致癌效應(yīng)，吸附了二惡英就有生殖危害，要是吸附了重金屬就有重金屬的危害，關(guān)鍵是要看吸附了什么東西?！癙M2.5對(duì)人體的傷害是一個(gè)長(zhǎng)期過程，它的影響不是一兩天或幾個(gè)月就可以表現(xiàn)出來的。首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科王臻教授透露，PM2.5對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響最直接。每到冬季灰霾天，醫(yī)院呼吸科門診的就診量就會(huì)明顯增加。相反，一場(chǎng)大雪過后，醫(yī)院里不僅感冒患者減少，許多有呼吸系統(tǒng)疾病的患者病情也有不同程度的緩解。這是因?yàn)橄卵?huì)過濾可吸入顆粒，起到凈化空氣的作用，所以大家通常都會(huì)覺得雪后的空氣尤其清新；另外，附著了重金屬和多種致病菌的有害顆粒進(jìn)入人體后，可以通過人體的循環(huán)系統(tǒng)滲入血液，對(duì)包括心臟、血管在內(nèi)的器官造成損害。
[0005]傳統(tǒng)建筑工地?fù)P塵及噪聲監(jiān)控系統(tǒng)主要采用有線通信技術(shù)對(duì)工地的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，即通過在施工現(xiàn)場(chǎng)布線方式設(shè)置監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，這種布線方式雖然具有設(shè)備互操作性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但存在穩(wěn)定性差、可靠性低、部署困難、擴(kuò)展不靈活、安裝及運(yùn)行維護(hù)成本高等不足，從而極大地限制了其在建筑工地檢測(cè)的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，本實(shí)用新型不但有效解決了傳統(tǒng)揚(yáng)塵、噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采用有線通信方式穩(wěn)定性差、可靠性低而且成本高的問題，而且有效解決了傳統(tǒng)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)只有監(jiān)測(cè)功能，而無解決方案的問題。
[0007]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]—種基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集端(I)、數(shù)據(jù)處理端(2 )、數(shù)據(jù)控制端(3 )以及電源組件(4 )，數(shù)據(jù)采集端(I)通過接口電路與數(shù)據(jù)處理端(2)連接，數(shù)據(jù)處理端(2)通過數(shù)據(jù)控制端(3)連接有通風(fēng)裝置(5 )、報(bào)警裝置(6 )，電源組件(4 )為數(shù)據(jù)采集端(I)、數(shù)據(jù)處理端(2 )、數(shù)據(jù)控制端(3 )提供工作電源。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是:
[0010]所述數(shù)據(jù)采集端(I)包括揚(yáng)塵傳感器、噪音傳感器；所述數(shù)據(jù)處理端(2 )為無線收發(fā)模塊；所述的電源組件(4)包括太陽能電板、充電電池組、穩(wěn)壓電源以及電源電源轉(zhuǎn)換電路；所述數(shù)據(jù)控制端(3)采用繼電器模塊；揚(yáng)塵傳感器通過無線收發(fā)模塊的串行接口與無線收發(fā)模塊連接，噪聲傳感器通過無線收發(fā)模塊的A/D轉(zhuǎn)換接口與無線收發(fā)模塊連接；所述無線收發(fā)模塊通過繼電器模塊分別與通風(fēng)裝置(5 )、報(bào)警裝置(6 )電連接。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是:
[0012]所述無線收發(fā)模塊采用CC2530芯片，揚(yáng)塵傳感器采用SLPD-DOl型號(hào)，噪聲傳感器采用LM358芯片；所述充電電池組采用充電鋰電池。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn):
[0014]—、本實(shí)用新型基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，具有精度高、能耗小、經(jīng)濟(jì)性好、安裝方便、擴(kuò)展靈活、穩(wěn)定性與可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以有效克服傳統(tǒng)建筑工地?fù)P塵及噪聲監(jiān)控系統(tǒng)的各種缺陷，實(shí)現(xiàn)揚(yáng)塵及噪聲內(nèi)的實(shí)時(shí)、精確、遠(yuǎn)程和自動(dòng)監(jiān)控，滿足建筑工地檢測(cè)的不間斷性的需求；
[0015]二、本實(shí)用新型的供電模式可調(diào)，在日照好的時(shí)候采用太陽能供電，無日照時(shí)采用市電供電，節(jié)約了能源；
[0016]三、本實(shí)用新型不但便于現(xiàn)場(chǎng)管理，而且便于遠(yuǎn)程管理，環(huán)保部門可以通過遠(yuǎn)程客戶端來監(jiān)測(cè)每個(gè)建筑工地的環(huán)境參數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)管理可以實(shí)時(shí)通過數(shù)據(jù)閾值的設(shè)置來自動(dòng)開啟通風(fēng)或者報(bào)警設(shè)備。
[0017]四、本實(shí)用新型可根據(jù)場(chǎng)地需要在任意地點(diǎn)安裝，不受環(huán)境影響，工程結(jié)束后，拆卸簡(jiǎn)單，且便于攜帶，可無損多次使用。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集端1、數(shù)據(jù)處理端2、數(shù)據(jù)控制端3以及電源組件4，數(shù)據(jù)采集端I通過接口電路與數(shù)據(jù)處理端2連接，數(shù)據(jù)處理端2通過數(shù)據(jù)控制端3連接有通風(fēng)裝置5、報(bào)警裝置6，電源組件4為數(shù)據(jù)采集端1、數(shù)據(jù)處理端2、數(shù)據(jù)控制端3提供工作電源；所述數(shù)據(jù)采集端I包括揚(yáng)塵傳感器、噪音傳感器；所述數(shù)據(jù)處理端2為無線收發(fā)模塊；所述的電源組件4包括太陽能電板、充電電池組、穩(wěn)壓電源以及電源電源轉(zhuǎn)換電路；所述數(shù)據(jù)控制端3采用繼電器模塊；揚(yáng)塵傳感器通過無線收發(fā)模塊的串行接口與無線收發(fā)模塊連接，噪聲傳感器通過無線收發(fā)模塊的A/D轉(zhuǎn)換接口與無線收發(fā)模塊連接；所述無線收發(fā)模塊通過繼電器模塊分別與通風(fēng)裝置5、報(bào)警裝置6電連接；所述無線收發(fā)模塊采用CC2530芯片，揚(yáng)塵傳感器采用SLPD-DOl型號(hào)，噪聲傳感器采用LM358芯片；所述充電電池組采用充電鋰電池。
[0020]通過附圖1簡(jiǎn)述本實(shí)用新型的工作過程:
[0021]多個(gè)無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置在建筑工地不同位置，無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的粉塵傳感器、噪音傳感器作為數(shù)據(jù)采集端I對(duì)監(jiān)測(cè)地點(diǎn)周圍的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)處理端2的無線收發(fā)模塊的串行接口和A/D轉(zhuǎn)換接口傳輸給無線收發(fā)模塊，無線收發(fā)模塊既負(fù)責(zé)將采集的環(huán)境數(shù)據(jù)無線發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端，又負(fù)責(zé)比較采集來的數(shù)據(jù)與無線收發(fā)模塊設(shè)定揚(yáng)塵濃度及噪聲分貝數(shù)閾值的大小，啟動(dòng)相應(yīng)的控制端3的繼電器模塊，繼電器模塊開啟通風(fēng)裝置5、報(bào)警裝置6來改變無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)周圍的環(huán)境參數(shù)，同時(shí)這些環(huán)境參數(shù)通過Zigbee網(wǎng)關(guān)傳輸給近程監(jiān)控終端，通過Zigbee-GPRS網(wǎng)關(guān)傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。本實(shí)用新型通過電源組件4分別為為數(shù)據(jù)采集端1、數(shù)據(jù)處理端2、數(shù)據(jù)控制端3提供工作電源，有日照的時(shí)候，太陽能電池板通過電源電壓轉(zhuǎn)換電路為各模塊提供工作電源，同時(shí)對(duì)充電電池組進(jìn)行充電，當(dāng)沒有日照的時(shí)候，充電電池組直接對(duì)各模塊提供工作電源，或者市電通過穩(wěn)壓電源經(jīng)過電源電壓轉(zhuǎn)換電路為各模塊提供工作電源。
[0022]本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型不涉及軟件的改進(jìn)，硬件中所使用軟件，均可通過現(xiàn)有常規(guī)軟件加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集端(I)、數(shù)據(jù)處理端(2 )、數(shù)據(jù)控制端(3 )以及電源組件(4 )，數(shù)據(jù)采集端(I)通過接口電路與數(shù)據(jù)處理端(2)連接，數(shù)據(jù)處理端(2)通過數(shù)據(jù)控制端(3)連接有通風(fēng)裝置(5)、報(bào)警裝置(6 )，電源組件(4 )為數(shù)據(jù)采集端(I)、數(shù)據(jù)處理端(2 )、數(shù)據(jù)控制端(3 )提供工作電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集端(I)包括揚(yáng)塵傳感器、噪聲傳感器；所述數(shù)據(jù)處理端(2)為無線收發(fā)模塊；所述的電源組件(4)包括太陽能電板、充電電池組、穩(wěn)壓電源以及電源電源轉(zhuǎn)換電路；所述數(shù)據(jù)控制端(3)采用繼電器模塊；揚(yáng)塵傳感器通過無線收發(fā)模塊的串行接口與無線收發(fā)模塊連接，噪音傳感器通過無線收發(fā)模塊的A/D轉(zhuǎn)換接口與無線收發(fā)模塊連接；所述無線收發(fā)模塊通過繼電器模塊分別與通風(fēng)裝置(5 )、報(bào)警裝置(6 )電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，其特征在于:所述無線收發(fā)模塊采用CC2530芯片，揚(yáng)塵傳感器采用SLPD-DOl型號(hào)，噪聲傳感器采用LM358芯片；所述充電電池組采用充電鋰電池。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于Zigbee技術(shù)揚(yáng)塵及噪聲無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，其特征在于：所述無線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)采集端（1）、數(shù)據(jù)處理端（2）、數(shù)據(jù)控制端（3）以及電源組件（4），數(shù)據(jù)采集端（1）通過接口電路與數(shù)據(jù)處理端（2）連接，數(shù)據(jù)處理端（2）通過數(shù)據(jù)控制端（3）連接有通風(fēng)裝置（5）、報(bào)警裝置（6），電源組件（4）為數(shù)據(jù)采集端（1）、數(shù)據(jù)處理端（2）、數(shù)據(jù)控制端（3）提供工作電源。本實(shí)用新型不但有效解決了傳統(tǒng)揚(yáng)塵、噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)采用有線通信方式穩(wěn)定性差、可靠性低而且成本高的問題，而且有效解決了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)只有監(jiān)測(cè)功能，而無解決方案的問題。
【IPC分類】G08C17/02, G01D21/02
【公開號(hào)】CN204831378
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520593479
【發(fā)明人】張青春, 紀(jì)劍祥, 葉小婷, 李洪海, 符駿, 胡玉忠
【申請(qǐng)人】淮陰工學(xué)院
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日