一种基于无线传感网络的气象监测装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及气象监测领域，提供了一种基于无线传感网络的气象监测装置及系统。其中气象监测装置分别与第一外围设备及云平台连接，气象监测装置包括：通信单元、采集单元、控制单元。采集单元通过通信模块与第一外围设备连接，用于接收气象信息，得到气象数据。控制单元包括数据处理模块及无线组网协议模块；数据处理模块与采集单元连接，并通过通信模块与云平台连接，将气象数据发送至云平台；无线组网协议模块与其他气象监测装置的无线组网协议模块构成无线网络。采集单元通过通信模块与其他气象监测装置连接，通过无线网络进行气象数据交互。本实用新型专利技术通过无线通信进行各气象监测装置的数据交互，不需要通信电缆，降低了现场布线的难度。场布线的难度。场布线的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线传感网络的气象监测装置及系统


[0001]本技术涉及气象监测领域，特别是涉及一种基于无线传感网络的气象监测装置及系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济快速增长，公路建设也得到了飞速发展，现代公路运输体系提出了快速、高效和安全的发展理念，在恶劣气候条件下道路行车安全越来越受到交通管理者的重视。
[0003]通常在雨、雪、雾、强风等恶劣天气下，道路交通安全等级会严重降低，造成公路网通行能力下降。恶劣天气下形成的路面湿滑、结冰、降雪会导致路面抗滑能力大幅度降低，团雾会极大降低道路能见度，削弱道路的通行能力，容易产生恶性交通事故，恶劣天气严重时甚至造成交通中断，人们的生活和生产无法正常进行。特别是一些危险的地理条件下，如长下坡、陡坡急弯等，这些道路线形一旦与恶劣气候条件结合，就会对行车安全产生极大危害。
[0004]在现有技术中通常采用有线方式实现对道路气象要素的监测。但山区公路沿线地理环境复杂，气候条件多变，监测的气象要素需要因环境不同而有不同的配置，单一的集中式监测手段具有一定的局限性，由于现场情况的变化，还经常导致监测要素需要增加、变动、扩充等需求，传统的有线方式对现场布线要求高，不适用于当前的快速部署和维护要求。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种基于无线传感网络的气象监测装置及系统，可以简化布线，实现对公路气象数据的远程监测。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0007]一种基于无线传感网络的气象监测装置，所述气象监测装置分别与第一外围设备及云平台连接，所述第一外围设备用于采集公路侧的气象信息；其中，所述气象监测装置包括：
[0008]通信单元，所述通信单元包括：以太网通信模块、RS232通信模块、RS485通信模块及无线通信模块；
[0009]采集单元，通过RS232通信模块和/或RS485通信模块与所述第一外围设备连接，用于接收所述气象信息，得到对应的气象数据；
[0010]控制单元，所述控制单元包括数据处理模块及无线组网协议模块；其中，所述数据处理模块与所述采集单元连接，且通过以太网通信模块与所述云平台连接，所述数据处理模块用于将所述气象数据发送至所述云平台；所述无线组网协议模块与其他气象监测装置的无线组网协议模块构成无线网络；
[0011]且所述采集单元通过所述无线通信模块与其他气象监测装置连接，在所述无线网
络下，通过无线信号传输进行气象数据的交互；
[0012]可选地，所述控制单元还包括：
[0013]事件处理模块，通过以太网通信模块与所述云平台连接，且与所述采集单元连接，用于接收所述云平台的控制指令，并发送至所述采集单元；所述控制指令包括：停止、开启、自检、采集频率。
[0014]可选地，所述控制单元还包括：
[0015]全网时间同步协议模块，用于定时下发同步时标信号，使得所述无线网络全网时间同步。
[0016]可选地，所述气象信息包括：能见度信息、路面信息及环境信息；
[0017]所述第一外围设备包括：用于采集当前路段能见度信息的能见度仪，用于测量当前路段环境信息的气象站，以及用于测量当前路段的路面信息的路面传感器；所述环境信息包括环境的温度、湿度及气压；所述路面信息包括路面温度、冰点、摩擦系数及水磨厚度；
[0018]所述采集单元包括：
[0019]路面状态采集模块，与所述数据处理模块连接，且通过RS232通信模块与路面传感器连接，用于将当前路段的路面信息转换为路面数据，并发送至所述数据处理模块；
[0020]环境气象采集模块，与所述数据处理模块连接，且通过RS485通信模块与气象站连接，用于将当前路段环境信息转换为环境数据，并发送至所述数据处理模块；
[0021]能见度采集模块，与所述数据处理模块连接，且通过RS232通信模块或RS485通信模块与能见度仪连接，用于将能见度信息转换为能见度数据，并发送至所述数据处理模块；
[0022]所述数据处理模块用于将当前路段的路面数据、环境数据及能见度数据转换为数据包，并将所述数据包通过以太网通信模块发送至所述云平台。
[0023]可选地，所述采集单元还包括：
[0024]无线信号强度采集模块，与所述数据处理模块连接，用于采集所述无线网络中其他气象监测装置的无线信号的强度数据，并将所述强度数据发送至所述数据处理模块；
[0025]所述数据处理模块将所述强度数据转换为数据包，并将所述数据包通过以太网通信模块发送至所述云平台。
[0026]基于上述无线传感网络的气象监测装置，本技术还提供了一种基于无线传感网络的气象监测系统，所述基于无线传感网络的气象监测系统包括：
[0027]多个第一外围设备，分别设置在公路不同路段，用于检测各路段的气象信息；
[0028]多个上述无线传感网络的气象监测装置；各所述气象监测装置均包括：
[0029]通信单元，所述通信单元包括：以太网通信模块、RS232通信模块、RS485通信模块及无线通信模块；
[0030]采集单元，通过RS232通信模块和/或RS485通信模块与所述第一外围设备连接，用于接收所述对应路段的气象信息，得到对应的气象数据；
[0031]控制单元，所述控制单元包括数据处理模块及无线组网协议模块；其中，所述数据处理模块与所述采集单元连接，且通过以太网通信模块与云平台连接，所述数据处理模块用于将所述气象数据发送至所述云平台；各所述气象监测装置的无线组网协议模块构成无线网络；
[0032]且所述采集单元通过所述无线通信模块与其他气象监测装置连接，在所述无线网
络下，通过无线信号传输进行气象数据的交互；
[0033]所述云平台与至少一个气象监测装置通过以太网通信模块连接。
[0034]可选地，各所述气象监测装置的控制单元均还包括：
[0035]事件处理模块，通过以太网通信模块与所述云平台连接，且与所述采集单元连接，用于接收所述云平台的控制指令，并发送至所述采集单元；所述控制指令包括：停止、开启、自检、采集频率。
[0036]可选地，各所述气象监测装置的控制单元还包括：
[0037]全网时间同步协议模块，用于定时下发同步时标信号，使得所述无线网络全网时间同步。
[0038]可选地，各所述气象监测装置中对应的气象信息均包括：能见度信息、路面信息及环境信息；
[0039]各所述第一外围设备均包括：用于采集当前路段能见度信息的能见度仪，用于测量当前路段环境信息的气象站，以及用于测量当前路段的路面信息的路面传感器；所述环境信息包括环境的温度、湿度及气压；所述路面信息包括路面温度、冰点、摩擦系数及水磨厚度；
[0040]各所述气象监测装置的采集单元均包括：
[0041]路面状态采集模块，与所述数据处理模块连接，且通过RS232通信模块与路面传感器连接，用于将当前路段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传感网络的气象监测装置，其特征在于，所述气象监测装置分别与第一外围设备及云平台连接，所述第一外围设备用于采集公路侧的气象信息；其中，所述气象监测装置包括：通信单元，所述通信单元包括：以太网通信模块、RS232通信模块、RS485通信模块及无线通信模块；采集单元，通过RS232通信模块和/或RS485通信模块与所述第一外围设备连接，用于接收所述气象信息，得到对应的气象数据；控制单元，所述控制单元包括数据处理模块及无线组网协议模块；其中，所述数据处理模块与所述采集单元连接，且通过以太网通信模块与所述云平台连接，所述数据处理模块用于将所述气象数据发送至所述云平台；所述无线组网协议模块与其他气象监测装置的无线组网协议模块构成无线网络；且所述采集单元通过所述无线通信模块与其他气象监测装置连接，在所述无线网络下，通过无线信号传输进行气象数据的交互。2.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的气象监测装置，其特征在于，所述控制单元还包括：事件处理模块，通过以太网通信模块与所述云平台连接，且与所述采集单元连接，用于接收所述云平台的控制指令，并发送至所述采集单元；所述控制指令包括：停止、开启、自检、采集频率。3.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的气象监测装置，其特征在于，所述控制单元还包括：全网时间同步协议模块，用于定时下发同步时标信号，使得所述无线网络全网时间同步。4.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的气象监测装置，其特征在于，所述气象信息包括：能见度信息、路面信息及环境信息；所述第一外围设备包括：用于采集当前路段能见度信息的能见度仪，用于测量当前路段环境信息的气象站，以及用于测量当前路段的路面信息的路面传感器；所述环境信息包括环境的温度、湿度及气压；所述路面信息包括路面温度、冰点、摩擦系数及水磨厚度；所述采集单元包括：路面状态采集模块，与所述数据处理模块连接，且通过RS232通信模块与路面传感器连接，用于将当前路段的路面信息转换为路面数据，并发送至所述数据处理模块；环境气象采集模块，与所述数据处理模块连接，且通过RS485通信模块与气象站连接，用于将当前路段环境信息转换为环境数据，并发送至所述数据处理模块；能见度采集模块，与所述数据处理模块连接，且通过RS232通信模块或RS485通信模块与能见度仪连接，用于将能见度信息转换为能见度数据，并发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块用于将当前路段的路面数据、环境数据及能见度数据转换为数据包，并将所述数据包通过以太网通信模块发送至所述云平台。5.根据权利要求1所述的基于无线传感网络的气象监测装置，其特征在于，所述采集单元还包括：无线信号强度采集模块，与所述数据处理模块连接，用于采集所述无线网络中其他气
象监测装置的无线信号的强度数据，并将所述强度数据发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块将所述强度数据转换为数据包，并将所述数据包通过以太网通信模块发送至所述云平台。6.一种基于无线传感网络的气象监测系统，其特征在于，所述基于无线传感网络的气象监测系统包括：多个第一外围设备，分别设置在公...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷云辉，朱强，朱宝林，杨万里，付立，陈文，石磊，雷谦荣，陈献国，孟昌，高凯凯，张震宇，王曈，边莉，王浩，孙恒飞，
申请(专利权)人：交科院公路工程科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：