一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点,包括单片机、单片机开发板、无线模块、SIM300模块和Zigbee模块；所述单片机和无线模块设置在单片机开发板上；所述无线模块、SIM300模块和Zigbee模块均与单片机相连。本实用新型专利技术一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，该汇聚节点不仅具有收集、存储所有采集节点数据的功能，还具有整个无线传感器网络中网关的功能，它负责将所有的数据通过 SIM卡模块发送到服务器，因此，汇聚节点是系统数据采集部分与服务器进行数据交互的枢纽部分。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点,属于大气扬尘监测

技术介绍
随着时代的进步和城市的发展，人们的生活在变的更加便利的同时也对环境造成了比较严重的污染，特别是城市基础设施的开发建设越来越快对城市的空气质量造成了很大污染，在过去的很长一段时间里，雾霾天气严重影响了人们正常的工作和生活，给人们的身体健康造成了危害。然而在治理污染之前，我们必须对污染源头进行长期可靠的监控，在得到第一手数据之后，才能够制定出有效的治理方案。目前，还没有具有较高精确性，较高全面性，较高稳定性的专门针对大气扬尘的监控预警系统，对于预警系统来说，数据采集部分至关重要。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，该汇聚节点不仅具有收集、存储所有采集节点数据的功能，还具有整个无线传感器网络中网关的功能，它负责将所有的数据通过SIM卡模块发送到服务器，因此，汇聚节点是系统数据采集部分与服务器进行数据交互的枢纽部分。本技术技术方案如下：一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，包括单片机、单片机开发板、无线模块、SIM300模块和Zigbee模块；所述单片机和无线模块设置在单片机开发板上；所述无线模块、SIM300模块和Zigbee模块均与单片机相连。进一步地，所述单片机采用STC12C5A60S2型号的单片机，STC12C5A60S2单片机是STC生产的高速，低功耗，超强抗干扰的8051单片机，指令代码完全兼容传统8051工作电压5.5V-3.3V，集成1280字节RAM，有EEPROM功能，共4个16位定时器，两个与传统8051兼容的定时器/计数器，16位定时器T0和T1，有独立波特率发生器，做串行通讯的波特率发生器，有双串口。进一步地，所述SIM300模块为GPRS模块，GPRS模块采用低功耗设计，通过GPRS或短消息方式远程传输数据，使用时需要放入SIM卡，双串口配置：1路RS485，2路RS232。自适应波特率，默认波特率为9600Bit/S。进一步地，所述单片机开发板采用51单片机开发板，有3.3v电源转换输出口。4个按键，8个LED灯以及4个LED显示屏。进一步地，所述无线模块采用cc1101无线模块。本技术有益效果如下：本技术一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，该汇聚节点不仅具有收集、存储所有采集节点数据的功能，还具有整个无线传感器网络中网关的功能，它负责将所有的数据通过SIM卡模块发送到服务器，因此，汇聚节点是系统数据采集部分与服务器进行数据交互的枢纽部分。本技术所述单片机采用STC12C5A60S2型号的单片机，具有高速，低功耗，超强抗干扰的特点。本技术SIM300模块功耗低，性能强。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明。图1为本技术汇聚节点连接示意图。图2为本技术汇聚节点状态图。具体实施方式如图1所示，本技术一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，包括单片机、单片机开发板、无线模块、SIM300模块和Zigbee模块；所述单片机和无线模块设置在单片机开发板上；所述无线模块、SIM300模块和Zigbee模块均与单片机相连。本技术所述单片机采用STC12C5A60S2型号的单片机，STC12C5A60S2单片机是STC生产的高速，低功耗，超强抗干扰的8051单片机，指令代码完全兼容传统8051工作电压5.5V-3.3V，集成1280字节RAM，有EEPROM功能，共4个16位定时器，两个与传统8051兼容的定时器/计数器，16位定时器T0和T1，有独立波特率发生器，做串行通讯的波特率发生器，有双串口。所述SIM300模块为GPRS模块，GPRS模块采用低功耗设计，通过GPRS或短消息方式远程传输数据，使用时需要放入SIM卡，双串口配置：1路RS485，2路RS232。自适应波特率，默认波特率为9600Bit/S。所述单片机开发板采用51单片机开发板，有3.3v电源转换输出口。4个按键，8个LED灯以及4个LED显示屏。所述无线模块采用cc1101无线模块。本技术一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，该汇聚节点不仅具有收集、存储所有采集节点数据的功能，还具有整个无线传感器网络中网关的功能，它负责将所有的数据通过SIM卡模块发送到服务器，因此，汇聚节点是系统数据采集部分与服务器进行数据交互的枢纽部分。本技术所述单片机采用STC12C5A60S2型号的单片机，具有高速，低功耗，超强抗干扰的特点。本技术SIM300模块功耗低，性能强。图2为本技术汇聚节点状态图。汇聚节点共有六种状态，分别是Waiting（等待SIM卡模块准备）、Waiting（等待按键）、Setting，Networking、Start/Getting和Start/Sending。开机后进入Waiting状态，等待SIM卡模块准备，SIM卡模块就绪后进入Waiting状态，等待按键。按Key1进入Setting状态，在此状态下能够添加采集节点ID，按Key4返回Waiting状态。Waiting状态下，按Key3进入Networking状态，等待所有采集节点连接就绪，就绪后进入Start/Getting状态，或者在Waiting状态下，通过按Key4也能进入Start/Getting状态。此状态下，汇聚节点能够向网络中的所有节点发送工作指令，等待5min，即进入Start/Sending状态，此时等待节点将数据发回，并将其统一发往服务器，等待5min后自动切换到Start/Getting状态。（此处的Key1，Key2，Key3和Key4均为51单片机最小开发板上的按键）汇聚节点工作设置：汇聚节点正常工作设置的步骤如下（此处的Key1，Key2，Key3和Key4均为51单片机最小开发板上的按键）：①打开开发板电源，进入盲等（指示灯点亮）。②打开SIM模块电源，等待SIM模块启动。③SIM模块启动成功后，按任意按键（指示灯熄灭）进入初始模式。④初始模式下，单片机先给SIM模块发送初始化指令，发送完成后（指示灯重新点亮）。⑤按下Key1（指示灯变化），进入设置模式，设置网络下所有采集节点ID（一次设置一个）。⑥设置模式下，按Key1ID加1，按Key2ID加5，按Key3ID加10（设置时指示灯不会变化）。⑦按下Key4（指示灯变化）进行确认ID，回到初始状态。若要继续设置重复步骤②。⑧按下Key3（指示灯变化）进入组网模式，等待所有采集节点的ID就绪。⑨成功后指示灯进入间隔2s的闪烁。⑩完成后不需要再进行其他操作。除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，其特征在于：包括单片机、单片机开发板、无线模块、SIM300模块和Zigbee模块；所述单片机和无线模块设置在单片机开发板上；所述无线模块、SIM300模块和Zigbee模块均与单片机相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，其特征在于：包括单片机、单片机开发板、无线模块、SIM300模块和Zigbee模块；所述单片机和无线模块设置在单片机开发板上；所述无线模块、SIM300模块和Zigbee模块均与单片机相连。2.根据权利要求1所述的一种用于大气扬尘监控预警系统的汇聚节点，其特征在于：所述单片机采用STC12C5A60S2型号的单片机，STC12C5A60S2单片机是STC生产的高速，低功耗，超强抗干扰的8051单片机，指令代码完全兼容传统8051工作电压5.5V-3.3V，集成1280字节RAM，有EEPROM功能，共4个16位定时器，两个与传统8051兼容的定时器/计数器，16位定时器T0和T1，有独立...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小曼，陈鸣，卢宁川，周杨，
申请(专利权)人：南京市环境保护科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32