物联网环境监测实验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及物联网环境监测实验系统，它包括风速测试模块、烟雾监测模块、光照采集模块、温湿度监测模块、环境噪声监测模块、辐射监测模块、雨量监测模块、气压监测模块和实验室服务器。由于基于实际的需要，开发出一个实际物联网环境监测实验系统，能够实现体验式教学的需要。提高学生学习兴趣，并为学生或教师的物联网技术应用项目开发提供平台。
【专利说明】物联网环境监测实验系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及物联网环境监测实验系统。
技术背景
[0002]现有的物联网环境监测实验系统结构比较单一，不能满足学生学习的要求，同时也不够具体化，不能满足学校教学的需要。
【发明内容】
[0003]本实用新型就是基于以上问题，提出物联网环境监测实验系统，它能够实现体验式教学，激发学生学习兴趣。该实验模块可以满足学院物联网技术/通信工程专业开设的物联网导论、传感器原理及应用、无线传感器网络及应用、物联网工程及应用、物联网标准与中间件技术、物联网应用模块设计等课程的实践实训教学需要，并为学生或教师的物联网技术应用项目开发提供平台。
[0004]技术方案
[0005]物联网环境监测实验系统，包括风速测试模块、烟雾监测模块、光照采集模块、温湿度监测模块、环境噪声监测模块、辐射监测模块、雨量监测模块、气压监测模块和实验室服务器；其中，
[0006]风速测试模块包括依次相串联的风速风向传感器、Zigbee采集器一，
[0007]烟雾监测模块包括依次串联的烟雾传感器、Zigbee采集器二 ；
[0008]光照采集模块包括依次串联的光照传感器、Zigbee采集器三，所述的Zigbee采集器一、Zigbee采集器二、Zigbee采集器三分别连接至Zigbee协调器一；所述的Zigbee协调器一接至实验室服务器；
[0009]温湿度监测模块包括依次串联的温湿度传感器、WiFi采集器一，
[0010]环境噪声监测模块包括依次串联的环境噪声传感器、WiFi采集器二 ；
[0011]辐射监测模块包括依次串联的太阳辐射传感器、WiFi采集器三；所述的WiFi采集器一、WiFi采集器二、WiFi采集器三分别接至所述的WiFi设备服务器一，所述的WiFi设备服务器一接至实验室服务器；
[0012]雨量监测模块包括雨量传感器；
[0013]气压监测模块包括大气压力传感器，所述的雨量传感器和大气压力传感器分别通过有线采集器接至实验室服务器。
[0014]还包括摄像头、图像无线发射器和图像无线接收器，所述摄像头接至图像无线发射器，图像无线接收器与图像无线发射器相通信，所述图像无线接收器接至实验室服务器。
[0015]还包括依次相串联的用户主机、因特网和路由器，所述的路由器接至实验室服务器。
[0016]技术效果
[0017]由于基于实际的需要，开发出一个实际物联网环境监测实验系统，能够实现体验式教学的需要。提高学生学习兴趣，并为学生或教师的物联网技术应用项目开发提供平台。【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型物联网环境监测实验系统的结构原理图。
【具体实施方式】
[0019]实施例一:如图1所示，物联网环境监测实验系统以实验室服务器为核心，构建Zigbee无线局域网、WiFi无线局域网和其它无线方式组网，覆盖物联网实验室及其周边区域，加上实验室的有线网络，从而建立有线网络、无线局域网的无缝覆盖。其中所述的物联网环境监测实验系统具体包括如下部分:物联网环境监测实验系统包括风速测试模块、烟雾监测模块、光照采集模块、温湿度监测模块、环境噪声监测模块、辐射监测模块、雨量监测模块、气压监测模块和实验室服务器；其中，
[0020]风速测试模块包括依次相串联的风速风向传感器、Zigbee采集器一，
[0021]烟雾监测模块包括依次串联的烟雾传感器、Zigbee采集器二 ；
[0022]光照采集模块包括依次串联的光照传感器、Zigbee采集器三，所述的Zigbee采集器一、Zigbee采集器二、Zigbee采集器三分别连接至Zigbee协调器一；所述的Zigbee协调器一接至实验室服务器；
[0023]温湿度监测模块包括依次串联的温湿度传感器、WiFi采集器一，
[0024]环境噪声监测模块包括依次串联的环境噪声传感器、WiFi采集器二 ；
[0025]辐射监测模块包括依次串联的太阳辐射传感器、WiFi采集器三；所述的WiFi采集器一、WiFi采集器二、WiFi采集器三分别接至所述的WiFi设备服务器一，所述的WiFi设备服务器一接至实验室服务器；
[0026]雨量监测模块包括雨量传感器；
[0027]气压监测模块包括大气压力传感器，所述的雨量传感器和大气压力传感器分别通过有线采集器接至实验室服务器。
[0028]另外，还包括依次串联的摄像头、图像无线发射器和图像无线接收器，所述图像无线接收器接至实验室服务器。
[0029]另外，还包括依次相串联的用户主机、因特网和路由器，所述的路由器接至实验室服务器。
[0030]本实用新型的实验系统创新之处在于，设备包含多种数传模式(Zigbee、WiF1、其它无线、有线)及各种环境监测传感器，形成一套覆盖多个层次的物联网教学平台。同时，其它内置WiFi模块的各种手持设备(笔记本电脑、手机等)也能无线接入该实验平台，成为物联网实验设备的一部分；师生教学、科研实践开发的其它感知模块，通过与标准的Zigbee协调器一连接，也能轻易接入该实验平台，完成测试、验证。
[0031]下面基于本实用新型的具体实施例进一步详细说明本实用新型的工作过程如下:
[0032]风速测试系统主要由风速风向传感器、Zigbee采集器一、Zigbee协调器一和实验室服务器组成。风速传感器可安装在实验室外墙窗口，可连续监测安装地点的风速、风量(风量=风速X横截面积)大小，能够对所处巷道的风速风量进行实时显示，是实际工业应用上矿井通风安全参数测量的重要仪表。本系统主要通过Zigbee组网方式进行风速数据的采集，传送给实验室服务器，实施对实验室的实时风速监控，实验室服务器含有风速测试上位机操作、管理软件。
[0033]烟雾监测系统由烟雾传感器、Zigbee采集器二、Zigbee协调器一和实验室服务器组成。在实验室前后两面墙壁上各安装一个烟幕传感器，采用Zigbee组网方式对实验室里面烟雾的数据采集，传送给实验室服务器，实施对实验室的实时烟雾监控，实验室服务器含有烟雾监测上位机操作、管理软件。
[0034]光照采集系统由光照传感器、Zigbee采集器三、Zigbee协调器一和实验室服务器组成。在实验室四面墙壁上各安装一个光照传感器，采用Zigbee组网方式对实验室里面光的数据采集，传送给实验室服务器，实施对实验室的实时光照监控，实验室服务器含有光照采集上位机操作、管理软件。
[0035]温湿度监测系统由温湿度传感器、WiFi采集器一、WiFi设备服务器一和实验室服务器组成。在实验室四面墙壁上各安装一个温湿度传感器，由WiFi采集器一，采用外接WiFi设备服务器一，通过WiFi组网方式对实验室里面环境噪声的数据采集，传送给实验室服务器，实施对实验室的实时温湿度监控，实验室服务器含有温湿度监测上位机操作、管理软件。
[0036]环境噪声监测系统由环境噪声传感器、WiFi采集器二、WiFi设备服务器二和实验室服务器组成。在实验室中央墙壁上安装一个环境噪声监测系统，由WiFi采集器二，采用外接WiFi设备服务器二，通过WiFi组网方式对实验室里面环境噪声的数据采集，传送给实验室服务器，实施对实验室的实时噪声监控，实验室服务器含有环境噪声监测上位机操作、管理软件。
[0037]辐射监测系统由太阳辐射传感器、WiFi采集器三、WiFi设备服务器三和实验室服务器组成。在实验室窗口安装一个太阳辐射传感器，由WiFi采集器三，通过WiFi设备服务器三，传输WiFi信号实现对太阳辐射信号的采集，传送给实验室服务器，实施对实验室的实时辐射监控，实验室服务器含有辐射监测上位机操作、管理软件。
[0038]雨量监测系统由雨量传感器、有线采集器和实验室服务器组成。在实验室窗口外安装一个雨量传感器，通过有线采集器，采用有线数传方式对雨量数据采集。完成雨量数据采集，传送给实验室服务器，实验室服务器含有雨量监测上位机操作、管理软件。
[0039]气压监测系统由大气压力传感器、有线采集器和实验室服务器组成。在实验室讲台那面墙壁上安装一个大气压力传感器，通过有线采集器，采用有线数传模式对大气压力进行采集，传送给实验室服务器，实验室服务器含有气压监测上位机操作、管理软件。
[0040]该系统还可以附带其它无线传输方式，利用摄像头对实验室内部的环境进行实时的视频采集与传输，在实验室服务器上显示出来，作为系统的其它无线技术传输模式的补充。
[0041]本系统可完成以下教学内容:有线局域网组网、物联网信息平台组装与测试、无线局域网组网、无线信号测试与分布、有线与无线局域网混合组网等实验。远程用户可以通过英特网经过路由器访问实验室服务器，获得各项数据。
【权利要求】
1.物联网环境监测实验系统，其特征在于:包括风速测试模块、烟雾监测模块、光照采集模块、温湿度监测模块、环境噪声监测模块、辐射监测模块、雨量监测模块、气压监测模块和实验室服务器；其中， 风速测试模块包括依次相串联的风速风向传感器、Zigbee采集器一， 烟雾监测模块包括依次串联的烟雾传感器、Zigbee采集器二 ； 光照采集模块包括依次串联的光照传感器、Zigbee采集器三，所述的Zigbee采集器一、Zigbee采集器二、Zigbee采集器三分别连接至Zigbee协调器一；所述的Zigbee协调器一接至实验室服务器； 温湿度监测模块包括依次串联的温湿度传感器、WiFi采集器一， 环境噪声监测模块包括依次串联的环境噪声传感器、WiFi采集器二 ； 辐射监测模块包括依次串联的太阳辐射传感器、WiFi采集器三；所述的WiFi采集器一、WiFi采集器二、WiFi采集器三分别接至所述的WiFi设备服务器一，所述的WiFi设备服务器一接至实验室服务器； 雨量监测模块包括雨量传感器； 气压监测模块包括大气压力传感器，所述的雨量传感器和大气压力传感器分别通过有线采集器接至实验室服务器。
2.根据权利要求1所述的物联网环境监测实验系统，其特征在于:还包括摄像头、图像无线发射器和图像无线接收器，所述摄像头接至图像无线发射器，图像无线接收器与图像无线发射器相通信，所述图像无线接收器接至实验室服务器。
3.根据权利要求1或2所述的物联网环境监测实验系统，其特征在于:还包括依次相串联的用户主机、因特网和路由器，所述的路由器接至实验室服务器。
【文档编号】G09B23/18GK203386399SQ201320290866
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】杨焕峥 申请人:无锡商业职业技术学院