一种基于Wi-FiMesh的粉尘监测处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Wi

【技术实现步骤摘要】
一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统


[0001]本专利技术属于粉尘监测
，具体涉及一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统。

技术介绍

[0002]近年来，智能传感器与无线通信技术的发展推进了粉尘在线监测与处理的一体化。无线传感器网络的配网方式包括WLAN、蓝牙等。其中，传统的Wi
‑
Fi网络由于要求每个站必须在一定范围内以直接与AP连接而具有有限覆盖区域的缺点。此外，传统的Wi
‑
Fi网络易于过载，因为网络中允许的最大站数受到AP容量的限制。蓝牙技术传输距离有限，且速度很慢。为了完成高性能的无线粉尘检测处理装置，需要解决无线传感器网络覆盖区域有限，传输速度较慢，网络易于过载的问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提出一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，能够实现不会因为某个节点故障而使得整个系统瘫痪，工作稳定性强。
[0004]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0005]一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，包括：若干个粉尘监测处理装置，定义各粉尘监测处理装置为一个节点，选择其中一个节点作为根节点，部分节点作为父节点，其余节点均为叶节点，组成网络；
[0006]当某节点不再工作或故障时，若该节点是根节点，则进行新的根节点的选举；若该节点为父节点，则该节点的子节点将与本节点断开连接，并开始寻找新的父节点形成连接，组成新的网络。
[0007]可选地，各监测处理装置均包括：控制单元、粉尘监测单元、触控显示器和处理单元：
[0008]所述控制单元包括相连的控制芯片和Wi
‑
Fi无线收发芯片；
[0009]所述粉尘监测单元与所述控制芯片相连，将监测到的粉尘浓度发送至所述控制芯片；
[0010]所述触控显示器与所述控制芯片相连，用于显示粉尘浓度的实时值，以及设置粉尘浓度的阈值，并将阈值发送至所述控制芯片；
[0011]所述处理单元与所述控制芯片相连，基于控制芯片的发送信号进行相应的处理工作。
[0012]可选地，所述处理单元包括相连的风源和导管，当粉尘监测单元监测到空气中的粉尘浓度超过阈值时，所述控制芯片控制风源将粉尘通过导管排出。
[0013]可选地，所述风源为排风扇。
[0014]可选地，所述控制芯片选用STM32F103ZET6芯片；所述粉尘监测单元为粉尘传感器，选用GP2Y1010AU0F粉尘传感器；所述触控显示器为4.3寸电容触摸屏。
[0015]可选地，所述根节点的确定方法包括以下步骤：
[0016]在所述粉尘监测处理系统配置期间通过指定的方式确定出根节点。
[0017]可选地，所述根节点的确定方法包括以下步骤：
[0018]根据每个节点与路由器之间的信号强度进行动态选择确定出根节点。
[0019]可选地，所述根据每个节点与路由器之间的信号强度进行动态选择确定出根节点，具体包括以下步骤：
[0020]每个空闲节点通过Wi
‑
Fi信标帧发送自己的MAC地址和路由器RSSI值，MAC地址表示网络中的唯一节点，路由器RSSI值代表相对于路由器的信号强度；
[0021]每个节点同时扫描来自其他空闲节点的信标帧，如果节点检测到具有值比自己大的路由器RSSI的信标帧，则该节点开始传输该信标帧的内容，即投票；经过最小迭代次数选举出路由器RSSI值最强的信标帧；在达到预设迭代次数后，每个节点单独检查其得票百分比，如果节点的得票百分比大于预设的阈值，则该节点为根节点。
[0022]可选地，所述网络的形成方法包括以下步骤：
[0023]当某节点被选为根节点，则该节点与路由器形成上行连接；
[0024]根节点连接到路由器后，根节点范围内的空闲节点与根节点连接，从而形成网络的第二层，第二层的节点为父节点；
[0025]剩余的空闲节点将在范围内与对应的父节点连接，形成一个新层，连接后，空闲节点将变为中间父节点或叶节点，具体取决于用户设置的网络允许的最大层数，直到网络中不再有空闲节点，或者达到网络的最大允许层。
[0026]可选地，当网络允许的最大层数设定完成后，最大层上的节点自动成为叶节点。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0028]本专利技术包括若干个粉尘监测处理装置，定义各粉尘监测处理装置为一个节点，当某个节点不再工作或故障时，若该节点是根节点，则会进行新的根节点的选举；若是中间父节点，该节点的子节点将与本节点断开连接，并开始寻找新的父节点形成连接，即组成新的网络，从而能够实现不会因为某个节点故障而使得整个系统瘫痪，工作稳定性大大加强。
[0029]除此之外，本专利技术还能够实现响应快速，可以实时检测和处理粉尘，操作简单，用户只需进行上电操作。
附图说明
[0030]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中：
[0031]图1是本专利技术一种实施例中粉尘监测处理装置的立体结构示意图；
[0032]图2是本专利技术中Wi
‑
Fi Mesh组网示意图；
[0033]图中：
[0034]1.导管，2.风源，3.导线，4.控制单元，5.触控显示器，6.粉尘监测单元。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于
限定本专利技术的保护范围。
[0036]下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。
[0037]如图1
‑
2所示，本专利技术中提供了一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，包括：若干个粉尘监测处理装置，定义各粉尘监测处理装置为一个节点，选择其中一个节点作为根节点，部分节点作为父节点，其余节点均为叶节点，组成网络；
[0038]当某节点不再工作或故障时，若该节点是根节点，则进行新的根节点的选举；若该节点为父节点，则该节点的子节点将与本节点断开连接，并开始寻找新的父节点形成连接，组成新的网络，实现了采用Wi
‑
Fi Mesh网络组网。
[0039]可见，本专利技术中使用了不同于传统的Wi
‑
Fi、蓝牙组网方式，而是使用了Wi
‑
Fi Mesh进行组网，且用户可以通过云平台观测粉尘浓度、修改粉尘报警阈值浓度及进行除尘操作。
[0040]如图1所示，在本专利技术实施例的一种具体实施方式中，各监测处理装置均包括：控制单元4、粉尘监测单元6、触控显示器5和处理单元；
[0041]所述控制单元4包括相连的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，其特征在于，包括：若干个粉尘监测处理装置，定义各粉尘监测处理装置为一个节点，选择其中一个节点作为根节点，部分节点作为父节点，其余节点均为叶节点，组成网络；当某节点不再工作或故障时，若该节点是根节点，则进行新的根节点的选举；若该节点为父节点，则该节点的子节点将与本节点断开连接，并开始寻找新的父节点形成连接，组成新的网络。2.根据权利要求1所述的一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，其特征在于：各监测处理装置均包括：控制单元、粉尘监测单元、触控显示器和处理单元：所述控制单元包括相连的控制芯片和Wi
‑
Fi无线收发芯片；所述粉尘监测单元与所述控制芯片相连，将监测到的粉尘浓度发送至所述控制芯片；所述触控显示器与所述控制芯片相连，用于显示粉尘浓度的实时值，以及设置粉尘浓度的阈值，并将阈值发送至所述控制芯片；所述处理单元与所述控制芯片相连，基于控制芯片的发送信号进行相应的处理工作。3.根据权利要求2所述的一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，其特征在于：所述处理单元包括相连的风源和导管，当粉尘监测单元监测到空气中的粉尘浓度超过阈值时，所述控制芯片控制风源将粉尘通过导管排出。4.根据权利要求3所述的一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，其特征在于：所述风源为排风扇。5.根据权利要求2所述的一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，其特征在于：所述控制芯片选用STM32F103ZET6芯片；所述粉尘监测单元为粉尘传感器，选用GP2Y1010AU0F粉尘传感器；所述触控显示器为4.3寸电容触摸屏。6.根据权利要求1所述的一种基于Wi
‑
Fi Mesh的粉尘监测处理系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小林，张沛，郭泽宇，张丽辉，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：