一種基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到河流測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]江河不僅是人類淡水資源的重要來源之一，同時(shí)也是水陸交通的重要組成部分，是水產(chǎn)和輕工業(yè)原料的重要來源，是重要的旅游資源，是湖泊及其流域地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、人類活動(dòng)的影響以及不合理的開發(fā)利用，我國(guó)處于不同程度富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)的江河己達(dá)75%，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞、功能退化，藍(lán)藻水華頻繁暴發(fā)，嚴(yán)重制約著湖泊流域地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，影響人民生活，并造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，加強(qiáng)對(duì)湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)和污染治理已刻不容緩。目前對(duì)江河流域水質(zhì)的監(jiān)測(cè)主要還是以人工測(cè)量為主，由于環(huán)境條件惡劣，測(cè)量難度較大，時(shí)間及經(jīng)費(fèi)花銷大，而且測(cè)量精度難以保證，因而實(shí)現(xiàn)江河水質(zhì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)得到檢測(cè)數(shù)據(jù)成為一個(gè)急需解決的問題。同時(shí)由于監(jiān)測(cè)范圍廣，需要部署的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)較多，所以必須有一種快速可靠的易于搭建的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明是通過以上技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]本發(fā)明提供了一種基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)，該基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)包括:沿被檢測(cè)的河流設(shè)置的多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)包括:采集模塊，與所述采集模塊連接的第一中心處理模塊，與所述第一中心處理模塊連接的及ZigBee終端模塊；
[0006]與所述終端節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的中心節(jié)點(diǎn)，每個(gè)中心節(jié)點(diǎn)包括:第二中心處理模塊，與所述第二中心處理模塊分別信號(hào)連接的GPRS模塊及ZigBee中心協(xié)調(diào)器；
[0007]與所述中心模塊信號(hào)連接的數(shù)據(jù)處理中心。
[0008]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理中心包括:與所述中心節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的移動(dòng)無線基站，與所述移動(dòng)無線基站信號(hào)連接的GGSN移動(dòng)網(wǎng)關(guān)，與所述GGSN移動(dòng)網(wǎng)關(guān)信號(hào)連接的PC服務(wù)器。
[0009]優(yōu)選的，所述終端模塊還包括與所述第一中心處理模塊信號(hào)連接的存儲(chǔ)模塊。
[0010]優(yōu)選的，所述中心節(jié)點(diǎn)還包括與所述第二中心處理模塊信號(hào)連接的存儲(chǔ)模塊。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:該系統(tǒng)利用ZigBee的自組網(wǎng)特性和GPRS的實(shí)時(shí)在線以及高速傳輸特性，很好的解決了江河流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)中數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸問題。該系統(tǒng)具有易于搭建、應(yīng)用范圍廣、傳輸可靠等特點(diǎn)，尤其是需要大面積部署測(cè)量節(jié)點(diǎn)時(shí)其優(yōu)勢(shì)更加明顯。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的終端模塊的工作的流程圖；
[0014]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的中心節(jié)點(diǎn)的工作流程圖；
[0015]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明提供的基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)，該基于江河流域數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的無線傳輸系統(tǒng)包括:沿被檢測(cè)的河流設(shè)置的多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，每個(gè)終端節(jié)點(diǎn)包括:采集模塊，與所述采集模塊連接的第一中心處理模塊，與所述第一中心處理模塊連接的及ZigBee終端模塊；
[0019]與所述終端節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的中心節(jié)點(diǎn)，每個(gè)中心節(jié)點(diǎn)包括:第二中心處理模塊，與所述第二中心處理模塊分別信號(hào)連接的GPRS模塊及ZigBee中心協(xié)調(diào)器；
[0020]與所述中心模塊信號(hào)連接的數(shù)據(jù)處理中心。
[0021]其中，數(shù)據(jù)處理中心包括:與所述中心節(jié)點(diǎn)信號(hào)連接的移動(dòng)無線基站，與所述移動(dòng)無線基站信號(hào)連接的GGSN移動(dòng)網(wǎng)關(guān)，與所述GGSN移動(dòng)網(wǎng)關(guān)信號(hào)連接的PC服務(wù)器。
[0022]在上述實(shí)施例中的各部分的具體結(jié)構(gòu)分別為:
[0023]1、終端節(jié)點(diǎn)
[0024]本系統(tǒng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采用的是順舟科技的SZ05系列嵌入式無線通信模塊，該模塊集成了符合ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器和微處理器，具有抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活、性能可靠穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。SZ05系列無線通信模塊分為中心腳調(diào)器、路由器和終端模塊，這二類設(shè)備在硬件結(jié)構(gòu)上完全一致，只是嵌入不同的軟件而具備不同的網(wǎng)絡(luò)功能。中心協(xié)調(diào)器是ZigBee網(wǎng)絡(luò)的中心，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起組織、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理功能；路由器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由中繼轉(zhuǎn)發(fā)，終端模塊只進(jìn)行本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。在實(shí)際應(yīng)用中針對(duì)具體環(huán)境主要應(yīng)用了中心協(xié)調(diào)器和終端模塊。
[0025]終端節(jié)點(diǎn)作為測(cè)量節(jié)點(diǎn)，中心CPU (第一中心處理模塊)通過接收上位機(jī)發(fā)送過來的指令或者預(yù)設(shè)的配置信息控制外設(shè)采集數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)將外設(shè)測(cè)量的數(shù)據(jù)通過ZigBee終端模塊發(fā)送出去。
[0026]2、中心節(jié)點(diǎn)
[0027]中心節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)基站，通過ZigBee中心協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點(diǎn)通信，同時(shí)通過GPRS和Internet與上位機(jī)通信。終端節(jié)點(diǎn)外設(shè)采集到的數(shù)據(jù)通過各自的ZigBee終端模塊發(fā)送出去，中心節(jié)點(diǎn)通過ZigBee自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接收到數(shù)據(jù)，一方而把數(shù)據(jù)保存，同時(shí)把數(shù)據(jù)通過GPRS模塊發(fā)送出去，具體的，中心節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)包括:第二中心處理模塊，與所述第二中心處理模塊分別信號(hào)連接的GPRS模塊及ZigBee中心協(xié)調(diào)器，還包括與第二中心處理模塊信號(hào)連接的存儲(chǔ)模塊。
[0028]GPRS模塊選用的是順舟科技SZll系列GPRS DTU模塊。該模塊采用嵌入式設(shè)計(jì)，內(nèi)嵌TCP/UDP協(xié)議，支持固定IP和動(dòng)態(tài)域名解析方式連接，同時(shí)采用了功能強(qiáng)大的微電腦處理器芯片，性能穩(wěn)定，外觀小巧，方便集成到系統(tǒng)中。在實(shí)際應(yīng)用中，使用模塊內(nèi)嵌的TCP/IP協(xié)議，設(shè)定IP和端口號(hào)，采用TCP面向連接的方式實(shí)時(shí)與上位機(jī)服務(wù)器保持通信，并加上心跳包維持連接的通暢。中心節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)通過GPRS模塊發(fā)送出去，通過移動(dòng)無線基站轉(zhuǎn)發(fā)，并由移動(dòng)網(wǎng)關(guān)將GPRS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。在對(duì)應(yīng)IP地址的PC機(jī)端通過服務(wù)器端程序監(jiān)聽對(duì)應(yīng)的端口接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)添加到PC機(jī)的數(shù)據(jù)庫中。
[0029]四、軟件設(shè)計(jì)
[0030]本系統(tǒng)的軟件分別由終端節(jié)點(diǎn)程序、中心節(jié)點(diǎn)程序以及PC機(jī)服務(wù)器程序三部分組成。為了使ZigBee網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)的正常組網(wǎng)，需對(duì)ZigBee模塊和GPRS模塊進(jìn)行初始化設(shè)置，如無線頻點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)ID、通信波特率，主機(jī)IP及端口號(hào)、接入網(wǎng)關(guān)、使用的協(xié)議等。初始化完成后，終端節(jié)點(diǎn)CPU通過接收上位機(jī)的指示命令或預(yù)設(shè)配置信息控制外設(shè)測(cè)量江河流域的有關(guān)數(shù)據(jù)，測(cè)量數(shù)據(jù)保存后，通過串口發(fā)送給ZigBe