多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，包括主控板和通信控制端口，主控板包括微處理器MCU、電源供電模塊、LCD顯示模塊、晶振電路、存儲(chǔ)模塊；通信控制端口包括ZigBee通信模塊、WiFi模塊、GPRS通信模塊、北斗通信模塊、工業(yè)以太網(wǎng)接口以及現(xiàn)場總線接口。本實(shí)用信息能夠?qū)庀笥^測真正實(shí)現(xiàn)語音化、可視化，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)支持，多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的接口電路,支持，多重異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)有效融合，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急救援通信系統(tǒng)快速自組織無線網(wǎng)絡(luò)、無線鏈路自愈和無線Mesh多跳路由傳輸,且其信號(hào)的穩(wěn)定性使其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，不易受到環(huán)境的干擾,相對(duì)于其他傳輸方式,其傳輸距離更長,更方便于產(chǎn)品的安裝與布置。
【專利說明】多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氣象觀測裝置，特別涉及一種多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國自然災(zāi)害時(shí)常發(fā)生，為了便于每日的氣象觀測，避免自然災(zāi)害和重特大等安全生產(chǎn)事故發(fā)生和災(zāi)害事故發(fā)生時(shí)可快速組織應(yīng)急搶險(xiǎn)力量和做出搜救等指揮決策，研制用于氣象觀測無線通信裝備具有十分重大而緊迫的現(xiàn)實(shí)意義。網(wǎng)關(guān)是一種應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的設(shè)備，其對(duì)于兩個(gè)不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言、甚至體系結(jié)構(gòu)不同的兩種系統(tǒng)之間，充當(dāng)一個(gè)翻譯器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，無線網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中扮演著重要的角色，通過信息傳感設(shè)備，以約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接進(jìn)行信息的交流與通信，實(shí)現(xiàn)職能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理?，F(xiàn)有的各種氣象觀測通信網(wǎng)關(guān)設(shè)備功能單一，無線傳輸功耗、傳輸帶寬和傳輸距離指標(biāo)均受到相互的制約，不能很好支持多媒體通信業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)可靠傳輸?，F(xiàn)有的地面WiFi無線Mesh網(wǎng)絡(luò)雖然具有支持IP互聯(lián)技術(shù)、高帶寬、多跳傳輸、網(wǎng)絡(luò)自組織、動(dòng)態(tài)路由及其自學(xué)習(xí)等優(yōu)點(diǎn)，但是又受到野外氣象觀測供電方式以及電源容量的限制。所以迫切需要一種多功能氣象觀測無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，要求支持多種通信網(wǎng)絡(luò)的融合，能夠滿足多媒體通信業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)可靠傳輸，并且能夠適應(yīng)野外氣象觀測供電方式和電源容量的限制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，包括主控板和通信控制端口，所述的主控板包括微處理器MCU、電源供電模塊、LCD顯示模塊、晶振電路、存儲(chǔ)模塊，所述的電源供電模塊、LCD顯示模塊、晶振電路、存儲(chǔ)模塊分別與所述的微處理器MCU相連接；所述的通信控制端口包括ZigBee通信模塊、WiFi模塊、GPRS通信模塊、北斗通信模塊、工業(yè)以太網(wǎng)接口以及現(xiàn)場總線接口，所述的ZigBee通信模塊、WiFi模塊、GPRS通信模塊、北斗通信模塊、工業(yè)以太網(wǎng)接口分別與所述的微處理器MCU相連接。
[0005]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的ZigBee通信模塊配置有第一高增益全向RF天線，其工作頻段為2.4GHZ。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的WiFi模塊配置有第二高增益全向RF天線，其工作頻段為2.4GHZ或5.8GHZ。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的微處理器MCU通過第零串口端與所述的ZigBee通信模塊連接。
[0008]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的現(xiàn)場總線接口通過接口通過轉(zhuǎn)換模塊與微處理器MCU的第三串口端相連接。
[0009]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的北斗衛(wèi)星模塊通過USB接口轉(zhuǎn)換器與微處理器MCU的第一串口端相連接。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的GPRS通信模塊通過USB接口轉(zhuǎn)換器與微處理器MCU的第二串口端相連接。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的工業(yè)以太網(wǎng)接口通過RJ45接口電路與微處理器MCU相連。
[0012]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的WiFi模塊通過PCI與微處理器MCU的第四串口端相連接。
[0013]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的存儲(chǔ)模塊采用FLASH存儲(chǔ)器。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015](I)支持語言、視頻等WIFi無線終端接入，實(shí)現(xiàn)了基于多跳網(wǎng)絡(luò)的多媒體業(yè)務(wù)接入和無線Mesh路由傳輸平臺(tái)，將氣象觀測真正實(shí)現(xiàn)語音化、可視化。
[0016](2)實(shí)現(xiàn)了同時(shí)支持WIFi無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和ZigBee無線Mesh網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線等多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的接口電路，支持工業(yè)以太網(wǎng)、RFID/傳感器現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)以及WIFi無線局域網(wǎng)等多重異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)有效融合。
[0017](3)裝置通過ZigBee通信模塊和WIFi無線Mesh系統(tǒng)板實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急救援通信系統(tǒng)快速自組織無線網(wǎng)絡(luò)、無線鏈路自愈和無線Mesh多跳路由傳輸。
[0018](4)裝置支持系統(tǒng)在2.4GHZ/5.8GHZ兩種微波工作頻段，支持選配全向高增益外置天線和氣象觀測區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)連續(xù)覆蓋。
[0019](5)其無線數(shù)據(jù)傳送模塊采用GPRS或北斗衛(wèi)星傳送，其信號(hào)的穩(wěn)定性使其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，不易受到環(huán)境的干擾，相對(duì)于其他傳輸方式，其傳輸距離更長，更方便于產(chǎn)品的安裝與布置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2為多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。
[0023]如圖1和圖2所示的一種多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，包括主控板和通信控制端口，主控板包括微處理器MCU、電源供電模塊、IXD顯示模塊、晶振電路、存儲(chǔ)模塊，所述的電源供電模塊、LCD顯示模塊、晶振電路、存儲(chǔ)模塊分別與所述的微處理器MCU相連接。電源供電模塊采用市電或其他供電方式，LCD顯示模塊采用LCD顯示屏或者可觸控的IXD顯示屏，用于顯示處理器處理的狀態(tài)信息，存儲(chǔ)模塊選用存儲(chǔ)效率高的FLASH存儲(chǔ)器，晶振電路用于向處理器提供時(shí)間信息，使處理器采集的信號(hào)與時(shí)間匹配。
[0024]所述的通信控制端口包括ZigBee通信模塊、WiFi模塊、GPRS通信模塊、北斗通信模塊、工業(yè)以太網(wǎng)接口以及現(xiàn)場總線接口，微處理器MCU通過第零串口端與所述的ZigBee通信模塊連接；現(xiàn)場總線接口通過接口通過轉(zhuǎn)換模塊與微處理器MCU的第三串口端相連接；北斗衛(wèi)星模塊通過USB接口轉(zhuǎn)換器與微處理器MCU的第一串口端相連接；GPRS通信模塊通過USB接口轉(zhuǎn)換器與微處理器MCU的第二串口端相連接；工業(yè)以太網(wǎng)接口通過RJ45接口電路與微處理器MCU相連；WiFi模塊通過PCI與微處理器MCU的第四串口端相連接。
[0025]ZigBee通信模塊配置有第一高增益全向RF天線，其工作頻段為2.4GHZ;用于ZigBee網(wǎng)絡(luò)接入和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)收發(fā)，為手持定位設(shè)備和其他ZigBee傳感器終端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了一個(gè)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)。WiFi模塊配置有第二高增益全向RF天線，其工作頻段為2.4GHZ或5.8GHZ。用于負(fù)責(zé)WiFi音、視頻等業(yè)務(wù)終端的接入和數(shù)據(jù)收發(fā)。采用多個(gè)RF天線獨(dú)立處理ZigBee無線Mesh網(wǎng)絡(luò)和WIFi無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)通信穩(wěn)定性和可靠性更高，采用高增益全向RF天線，簡化了 RF天線的安裝步驟，增強(qiáng)了氣象觀測的監(jiān)測能力?，F(xiàn)場總線接口主要用于連接各種氣象觀測RFID手持定位設(shè)備，將采集到的數(shù)據(jù)傳到主控板內(nèi)，通過主控板進(jìn)行協(xié)議和數(shù)據(jù)幀格式轉(zhuǎn)換，最后使得數(shù)據(jù)能夠在ZigBee無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中路由和傳輸。另外，可以使用網(wǎng)線連接本實(shí)用新型和控制中心且此連接為活動(dòng)連接，在不使用以太網(wǎng)接口時(shí)不用插網(wǎng)線，也可以固定連接。最后，本裝置接收到數(shù)據(jù)后，通過GPRS通信模塊或北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)進(jìn)入遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過遠(yuǎn)程傳輸把數(shù)據(jù)送到監(jiān)控中心，這樣就可以坐在辦公室的計(jì)算機(jī)前實(shí)施實(shí)時(shí)的氣象觀測任務(wù)。
[0026]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。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:包括主控板和通信控制端口，所述的主控板包括微處理器MCU、電源供電模塊、IXD顯示模塊、晶振電路、存儲(chǔ)模塊，所述的電源供電模塊、LCD顯示模塊、晶振電路、存儲(chǔ)模塊分別與所述的微處理器MCU相連接；所述的通信控制端口包括ZigBee通信模塊、WiFi模塊、GPRS通信模塊、北斗通信模塊、工業(yè)以太網(wǎng)接口以及現(xiàn)場總線接口，所述的ZigBee通信模塊、WiFi模塊、GPRS通信模塊、北斗通信模塊、工業(yè)以太網(wǎng)接口分別與所述的微處理器MCU相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的ZigBee通信模塊配置有第一高增益全向RF天線，其工作頻段為2.4GHZ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的WiFi模塊配置有第二高增益全向RF天線，其工作頻段為2.4GHZ或5.8GHZ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的微處理器MCU通過第零串口端與所述的ZigBee通信模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的現(xiàn)場總線接口通過接口通過轉(zhuǎn)換模塊與微處理器MCU的第三串口端相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的北斗衛(wèi)星模塊通過USB接口轉(zhuǎn)換器與微處理器MCU的第一串口端相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的GPRS通信模塊通過USB接口轉(zhuǎn)換器與微處理器MCU的第二串口端相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的工業(yè)以太網(wǎng)接口通過RJ45接口電路與微處理器MCU相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的WiFi模塊通過PCI與微處理器MCU的第四串口端相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣象觀測系統(tǒng)無線Mesh網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于:所述的存儲(chǔ)模塊采用FLASH存儲(chǔ)器。
【文檔編號(hào)】H04W88/16GK203827372SQ201420163202
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】周杰, 姚雷 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)