一种有轨电车车内环境实时监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种有轨电车车内环境实时监测系统，该系统包括监控终端、主控制器、至少一个无线路由节点以及两个以上的传感器节点，无线路由节点与主控制器通过无线网络进行连接，无线路由节点通过组播方式与对应的传感器节点进行网络连接；传感器节点包括无线主控芯片、空气检测传感器组和电源电路，电源电路向无线主控芯片和空气检测传感器组提供电源，空气检测传感器组向无线主控芯片发送采集数据；无线路由节点获取对应的传感器节点的采集数据，无线路由节点将采集数据发送至主控制器；主控制器将采集数据发送至监控终端。应用本实用新型专利技术可实时监测车内气体浓度并提高监测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种有轨电车车内环境实时监测系统
本技术涉及车内气体检测
，具体的，涉及一种有轨电车车内环境实时监测系统。
技术介绍
随着时代的发展，有轨电车已完成了从传统到现代化的转变，现代有轨电车作为介于城市快速轨道交通与常规公交方式之间的公交系统，拥有运行可靠、舒适、节能、环保等特点，能够有效的解决城市交通拥堵，交通污染等共性的社会问题，非常适应现代城市低碳、快捷运输的需求。然而，现代有轨电车车内却没有类似高级轿车、火车、高铁等对车内环境配备有完善的智能监测系统，部分现代有轨电车虽然可以利用部署在电车入口处的非接触检测系统或车内的化学传感器对汽油等可燃危险物品进行监测，但是还没能做到对车内的空气质量及有害气体进行实时的动态检测。近几年来，市面上开始流行各种体积小，操作简单的便携式气体检测系统,在申请号为“CN201720046942.2”的中国技术专利中，公开了一种车载气体检测装置。该装置包含检测头、一氧化碳传感器、ZigBee模块、控制器、报警器、继电开关；一氧化碳传感器和ZigBee模块均设于检测头内部，一氧化碳传感器与ZigBee模块连接；车体内也设有ZigBee模块，控制器设于车体内，与ZigBee模块连接；控制器分别与设于车体内的继电开关和报警器连接，继电开关串联在汽车的供电电路中。它能时刻监测车内外的一氧化碳气体浓度，避免人员一氧化碳中毒现象的发生。但其是针对汽车设计的，主要检测的气体主要是通过外循环进入车厢的汽车尾气，而现代有轨电车是电力驱动的，并不会出现上述气体，且上述装置无法实时动态显示监测数值，各反馈也仅是针对于汽车设计的，故无法将其应用到现代有轨电车中。在申请号为“CN201620684893.0”的中国技术专利中公开了一种用于与危险气体检测仪通信的作业许可移动终端，该终端利用蓝牙模块将所采集的数据发送到终端并在显示模块显示，但所采用的是蓝牙通讯技术具有很多缺点，蓝牙技术通讯距离短的特点导致该装置无法适用于现代有轨电车狭长的空间，且其功耗较高，并不符合现代有轨电车节能环保的设计理念。以上设备存在诸多缺陷，无法很好地满足现代有轨电车的要求，市场上极少出现，而现如今可移植到现代有轨电车的环境安全监测装置更是少之又少，而一些有潜力可移植的大多因为没有考虑现代有轨电车独特的环境而无法兼容，例如申请号为“CN201520629180.X”的中国技术专利中公开的基于ZIGBEE可穿戴的气体检测报警网络，其各方面都很符合现代有轨电车环境安全检测的各方面的要求，但其在数据采集时并没有考虑到现代有轨电车独特的封闭环境，设计适当的算法与网络结构，从而造成所采集的数据误差较大，同时也没有考虑到实时动态显示在屏幕的问题。因此，面对现代有轨电车的迅速发展的现状，迫切需要做到对车内的温湿度、空气质量、异常气体（如，甲烷、乙醇等可燃性气体）各项环境指标进行有效的实时监测，从而保证有轨电车的运行安全。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种可实时监测车内气体浓度的有轨电车车内环境实时监测系统。为了实现上述主要目的，本技术提供的有轨电车车内环境实时监测系统包括监控终端、主控制器、至少一个无线路由节点以及两个以上的传感器节点，无线路由节点与主控制器通过无线网络进行连接，无线路由节点通过组播方式与对应的传感器节点进行网络连接；传感器节点包括无线主控芯片、空气检测传感器组和电源电路，电源电路向无线主控芯片和空气检测传感器组提供电源，空气检测传感器组向无线主控芯片发送采集数据；无线路由节点获取对应的传感器节点的采集数据，无线路由节点将采集数据发送至主控制器；主控制器将采集数据发送至监控终端。由上述方案可见，本技术的有轨电车车内环境实时监测系统通过各类传感器来实现对车内的温湿度、空气质量、异常气体等的数据采集，并通过无线传感网络进行数据传输，协调器节点接受到终端节点发送的数据后，将数据通过串口发送到上位机，在上位机上实现数据的自动保存、车内温湿度和各种气体浓度动态曲线显示、监控以及报警等功能。进一步的方案中，传感器节点还包括串口电路，串口电路与无线主控芯片电连接。由此可见，传感器节点除了可以通过无线通信进行数据传输外，还可通过串口电路进行数据传输，增加数据传输的多样性，提高传感器节点的应用范围。进一步的方案中，传感器节点还包括指示灯，指示灯与无线主控芯片电连接。由此可见，设置指示灯，可让用户获知传感器节点的工作状态，便于判断传感器节点是否在正常工作。进一步的方案中，传感器节点还包括按键电路，按键电路与无线主控芯片电连接。由此可见，通过设置按键电路，可对传感器节点进行重置或开关等操作。进一步的方案中，电源电路包括可充电电池以及稳压电路，可充电电池与稳压电路电连接。由此可见，为了防止车辆在行走时由于振动导致电源线路松动导致断电，在电源电路设置可充电电池，使传感器节点可实现不断电采集数据。附图说明图1是本技术有轨电车车内环境实时监测系统实施例的系统框图。图2是本技术有轨电车车内环境实时监测系统实施例中传感器节点的电路结构框图。图3是本技术有轨电车车内环境实时监测系统实施例中传感器节点的电源电路的电路原理图。图4是本技术有轨电车车内环境实时监测系统的工作方法实施例的流程图。图5是本技术有轨电车车内环境实时监测系统的工作方法实施例中电阻比值受湿度和温度影响而变化的特性曲线图。图6是本技术有轨电车车内环境实时监测系统的工作方法实施例中电阻比值随气体浓度的变化而变化的特性曲线图。以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。具体实施方式如图1所示，本技术的有轨电车车内环境实时监测系统包括监控终端1、主控制器2、无线路由节点3以及传感器节点4，其中，无线路由节点3为至少一个，传感器节点4为至少两个，无线路由节点3以及传感器节点4可根据需要分布安装在有轨电车室内。无线路由节点3与主控制器2通过无线网络进行连接，无线路由节点3通过组播方式与对应的传感器节点4进行网络连接。监控终端1通过串口数据线与主控制器2电连接。优选的，主控制器2与无线路由节点3之间采用ZIGBEE无线网络，无线路由节点3与传感器节点4之间采用ZIGBEE无线网络。监控终端1可以是台式电脑、笔记本电脑或掌上电脑等智能终端设备。参见图2，传感器节点4包括无线主控芯片40、空气检测传感器组41、串口电路42、指示灯43、按键电路44和电源电路45，电源电路45向无线主控芯片40、空气检测传感器组41、串口电路42、指示灯43和按键电路44提供电源，空气检测传感器组41、串口电路42、指示灯43和按键电路44分别与无线主控芯片40电连接。空气检测传感器组41用于采集空气中气体的浓度数据，本实施例中，空气检测传感器组41包括温湿度传感器、一氧化碳气体传感器、甲烷气体传感器、乙醇气体传感器、丙烷气体传感器、异丁烷气体传感器和氢气传感器。串口电路42用于与外部电路连接并进行数据交互，指示灯43用于指示传感器节点4的工作状态，按键电路44用于重置传感器节点4。空气检测传感器组41向无线主控芯片40发送采集数据，无线路由节点3获取对应的传感器节点4的采集数据，无线路由节点3将采集数据发送至主控制器2，主控制器2将采集数据发送至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有轨电车车内环境实时监测系统，其特征在于，包括监控终端、主控制器、至少一个无线路由节点以及两个以上的传感器节点，所述无线路由节点与所述主控制器通过无线网络进行连接，所述无线路由节点通过组播方式与对应的所述传感器节点进行网络连接；所述传感器节点包括无线主控芯片、空气检测传感器组和电源电路，所述电源电路向所述无线主控芯片和所述空气检测传感器组提供电源，所述空气检测传感器组向所述无线主控芯片发送采集数据；所述无线路由节点获取对应的所述传感器节点的所述采集数据，所述无线路由节点将所述采集数据发送至所述主控制器；所述主控制器将所述采集数据发送至所述监控终端。

【技术特征摘要】
1.一种有轨电车车内环境实时监测系统，其特征在于，包括监控终端、主控制器、至少一个无线路由节点以及两个以上的传感器节点，所述无线路由节点与所述主控制器通过无线网络进行连接，所述无线路由节点通过组播方式与对应的所述传感器节点进行网络连接；所述传感器节点包括无线主控芯片、空气检测传感器组和电源电路，所述电源电路向所述无线主控芯片和所述空气检测传感器组提供电源，所述空气检测传感器组向所述无线主控芯片发送采集数据；所述无线路由节点获取对应的所述传感器节点的所述采集数据，所述无线路由节点将所述采集数据发送至所述主控制器；所述主控制器将所述采集数据发送至所述监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢勇君，蔡锐锋，黄元亮，方科，温宇钒，苏阳，黄磊，欧坤城，黄志彬，凌广艺，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：新型
国别省市：广东,44