专利名称：基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及客运索道广播系统，更具体地说是一种基于ZigBee无线技术的客运索道 广播系统。
背景技术：
现有技术中，客运索道广播系统主要是依靠传统的有线广播或无线电台的发射方式，依 靠大功率的功放设备，覆盖整个客运索道运行的区域。这种方式有时需要铺设大量电缆，而 且需要大功率的功放设备，才能达到覆盖整个索道运行区域的目的，灵活性比较差，而且目 定性不强，无法对每个车厢播放不同的语音广播内容。
ZigBee是一种新的无线通信技术，专注于低功耗、低成本、低复杂度的近程无线通信。 和其它无线传输技术相比较，ZigBee网络在功耗以及成本方面都有优势，而且ZigBee运行在 免执照的ISM频段，有利于该项技术的应用。ZigBee网络具有星型、树型和网状型多种网络拓 扑结构。其网络容量在理论上可以达到65000多个点，尤^是在ZigBee2007协议推出后，使得 基于ZigBee协议的无线通信技术未来将会得到更广泛的应用。 发明内容
本实用新型目的是为了避免上述现有技术的不足之处，提供了一种安装方便、目的性强、 控制灵活的基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统。 本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是
一种基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统，它包括一个上位机，上位机与至少一个 中心控制器双向通讯；中心控制器则与下一级的至少一个无线通讯中继双向通讯，各无线通 讯中继则分别与至少一个相应的广播终端双向通讯；同时，中心控制器也与至少一个广播终
端双向通讯。
所述中心控制器包括一个供电模块，该模块与无线通讯模块和RS232/485接口模块连接， 无线通讯模块与天线连接，同时还与RS232/485接口模块连接。
所述无线通讯中继包括一个供电模块，该模块与无线通讯模块连接，无线通讯模块与天 线连接。
所述广播终端包括一个供电模块，该模块分别与MP3与功放模块、单片机处理器模块和无 线通讯模块连接；无线通讯模块与天线连接；同时MP3与功放模块与单片机处理器模块连接， 单片机处理器模块与无线通讯模块连接。本实用新型基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统，主要有以下几部分组成中心控 制器、无线通讯中继、广播终端和上位机。 — 各个设备的组成、功能以及工作原理的详细介绍
一、 中心控制器包括无线通信模块、RS232/485接口转换模块、供电模块和天线。中心控 制器通过RS232/485接口模块与上位机连接，进行数据交换；无线通信模块进行数据的接收和 发送；供电模块包括电源转换部分和电池部分，负贵向无线通信模块和RS232/485接口模块提 供电源；天线用于接收和发送ZigBee协议采用的2.4GHz射频信号。详见附图2。
中心控制器的功能主要是负贵整个ZigBee无线网络的建立；向广播终端发送各种控制 指令；接收来自各个广播终端的信息。
二、 无线通信中继包括无线通信模块、供电模块和禾线。无线通信模块用于发送和接收 各种数据；供电模块包括太阳能电池板、锂电子电池和电源转换电路，为无线通信模块提供 电源，并实现太阳能电池板给锂电子电池充电;天线用于接收和发送ZigBee协议采用的2.4GHz 射频信号。详见附图3。
无线通信中继的功能主要是为整个ZigBee网络的数据传输提供路由，提高数据传输的可 靠性和通信的覆盖范围。
三、 广播终端包含无线通，模块、供电模块、单片机处理器模块、MP3与功放模块和天线。 无线通信模块负责接收和发送数据；单片机处理器模块负责接收无线通信模块收到的数据， 然后进行解析，控制MP3与功放模块，播放各种不通的语音广播内容；供电模块包括太阳能电 池板、锂电子电池和电源转换电路，为无线通信模块、单片机处理器模块和MP3与功放模块提 供电源，并实现太阳能电池板给锂电子电池充电；天线用于接收和发送ZigBee协议采用的 2.4GHz射频信号。详见附图4。
广播终端的主要功能是接收中心控制器的指令，然后根据指令播放不同的语音广播内容， 并将指令执行的结果反馈给中心控制器。
四、 上位机为普通的商用计算机。其功能是通过中心控制器发送控制指令，并通过中心
控制器接收r播终端反馈的信息。
本实用新型利用ZigBee无线通信技术，为客运索道提供了一个低功耗、髙可靠性、使用 方便、维护简单和目的性强的广播系统。与现有的客运索道广播系统相比，主要有以下优点
(1) 广播终端位于客运索道的每个车厢内，采用MP3音质的语音模块，音质更好，目的 性更强。
(2) 采用ZigBee无线通信技术，其特点主要是低功耗、低成本，而且ZigBee通信采用免 执照的ISM频段，使骜个系统适用性更强。(3) 整个系统不需要进行大量的布线，使得系统的安装和维护成本大大降低。
(4) 基于ZigBee无线技术的的网络系统覆盖了整个客运索道运行区域，有利于以后集成 其它的低速率传输的监控设备，方便系统的扩展。
图l为基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统结构框图； 图2为中心控制器结构框图； 图3为无线通信中继结构框图； 图4为广播终端结构框图。
其中，1.上位机，2.中心控制器，3.无线通讯中继，4.广播终端，5.天线，&供电模块， 7.RS232/485接口模块，8.MP3与功放模块，9.单片机处理器模块，IO.无线通讯模块。
具体实施方式
以下结合附图与实例对本实用新型做进一步说明。
图l中，本实用新型是基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统，包含一个中心控制器2， 多个无线通讯中继3，多个广播终端4和一个上位机1。上位机1与中心控制器2双向通讯；中心 控制器2则与下一级的多个无线通讯中继3双向通讯t各无线通讯中继3则分别与多个相应的广 播终端4双向通讯；同时，中心控制器2也与多个广播终端3双向通讯。
图2中，中心控制器2由无线通信模块10、 RS232/485接口转换模块7、供电模块6和天线5 组成。RS232/485接口转换模块7和天线5分别与无线通信模块10连接。
图3中，无线通信中继3由无线通信模块10、供电模块6和天线5组成。天线5与无线通信模 块10相连。
图4中，广播终端4由无线通信模块10、供电模块6、单片机处理器模块9、 MP3与功放模块 8和天线5组成。天线5与无线通信模块10相连；无线通信模块IO、 MP3与功放模块8与单片机处 理器模块模块9相连。
本实用新型专利中，上位机l是普通商务计算机。
本实用新型专利中，无线通信模块采用任何符合IEEE802.15.4和ZigBee协议的模块，例 如DIGI公司的XBEE和XBEE—Pro模块等。 整个系统的工作过程如下.
(1) 上位机1和中心控制器2安装在客运索道的主控制室，上位机1和中心控制器2通过 RS232或者RS485总线连接。控制命令通过上位机1传送给中心控制器2，中心控制器2将控制指 令通过ZigBee无线通信网络传送到各个广播终端4。
(2) 无线通信中继3安装在客运索道系统的支架上，安装位置和无线通信中继3的数量根据整个客运索道的运行环境和地形决定。无线通信中继3为中心控制器2和广播终端4的数据传 输提供路由。
(3)广播终端4位于客运索道的各个车厢内。广播终端4接收到中心控制器2发送的控制 指令后,.根据指令的不同播放不同的语音内容，并通过广播终端4的单片机处理器模块9监测 整个广播终端4的工作状态和控制指令的执行结果，通过ZigBee无线通信网络反馈给中心控制 器2。
权利要求1.一种基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统，其特征是，它包括一个上位机，上位机与至少一个中心控制器双向通讯；中心控制器则与下一级的至少一个无线通讯中继双向通讯，各无线通讯中继则分别与至少一个相应的广播终端双向通讯；同时，中心控制器也与至少一个广播终端双向通讯。
2. 如权利要求l所述的基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统，其特征是，所述中心控 制器包括一个供电模块，该模块与无线通讯模块和RS232/485接口模块连接，无线通讯模块与 天线连接，同时还与RS232/485接口模块连接。
3. 如权利要求l所述的基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统，其特征是，所述无线通 讯中继包括一个供电模块，该模块与无线通讯模块连接，无线通讯模块与天线连接。
4. 如权利要求l所述的基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统，其特征是，所述广播 终端包括一个供电模块，该模块分别与MP3与功放模块、单片机处理器模块和无线通讯模块 连接；无线通讯模块与天线连接；同时MP3与功放模块与单片机处理器模块连接，单片机处 理器模块与无线通讯模块连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于ZigBee无线技术的客运索道广播系统。它具有安装方便、目的性强、控制灵活等优点。其结构为它包括一个上位机，上位机与至少一个中心控制器双向通讯；中心控制器则与下一级的至少一个无线通讯中继双向通讯，各无线通讯中继则分别与至少一个相应的广播终端双向通讯；同时，中心控制器也与至少一个广播终端双向通讯。
文档编号H04H20/53GK201294531SQ20082022599
公开日2009年8月19日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者任兰杰, 磊 张, 张延波, 张晓鹏, 王继祥, 解兆延, 赵义强, 邢仁鹏 申请人:山东省科学院自动化研究所;山东凯华电源有限责任公司