用于公路健康监测的嵌入式自供电无线传感系统

摘要

本发明公开了一种用于公路健康监测的嵌入式自供电无线传感系统，包括上位机和下位机两部分，上位机包括无线数传电台模块、可视化界面、计算机和数据库，下位机包括主机和从机。上位机发出的控制指令传送给主机，主机接收上位机发来的命令并进行指令分析后将指令发送给从机，从机执行相应的命令，并将采集的数据信息发送到主机，主机再将接收的数据发送到上位机，完成一次命令的传送与执行。本发明公开的用于公路健康监测的嵌入式自供电无线传感系统具有适应能力强、可靠性较高、实时性强、操作界面更人性化等优点。

主权项

用于公路健康监测的嵌入式自供电无线传感系统，该系统包括上位机和下位机两部分，上位机包括C无线数传电台模块、可视化界面、计算机和数据库，下位机包括主机和从机；所述的主机包括B单片机、B无线射频收发模块、B无线数传电台模块和B实时时钟存储器，所述的从机包括传感器模块、A单片机、A无线射频收发模块、自供电模块和A实时时钟存储器；其特征在于：所述的从机被划分为若干从机组，每个从机组包括若干从机，每个从机组与一个主机连接，每个从机的A无线射频收发模块与一个主机的B无线射频收发模块无线交互数据，各主机通过其B无线数传电台模块与上位机的C无线数传电台模块无线交互数据；上位机发出的控制指令传送给主机，主机接收上位机发来的命令并进行指令分析后通过B无线射频收发模块将指令发送给从机，从机执行相应的命令，并将采集的数据信息通过A无线射频收发模块发送到主机，主机通过B无线数传电台模块将接收的数据发送到上位机，完成一次命令的传送与执行；所述的各从机在建造高速公路时与高速公路的建造材料混合，随机地埋设在高速公路中各交通枢纽的重要路段，从机用于实时采集沥青、土壤、混凝土等高速公路路基结构内的温湿度、压力、张力以及路面振动产生的加速度的变化信息，并将各传感器输出的数据经过A单片机处理后存放在A实时时钟存储器中，同时A实时时钟存储器中也存储该高速公路的建设、历史维护等基本信息，然后通过A无线射频收发模块发送到主机；所述的主机布设在高速公路各个路段，每个主机和相对应从机组之间的距离满足无线射频覆盖距离的要求，B实时时钟存储器为B单片机提供时钟信息，并存储从机发送来的数据信息；所述的从机A单片机首先对从机硬件进行初始化，然后进入监听状态，当从机接收到主机发送来的命令，A单片机进行指令类型分析，然后执行相应的功能；所述的B单片机首先对主机硬件进行初始化，然后进入监听状态，当主机接收到上位机下发的指令，B单片机进行指令类型分析，然后执行相应的功能；所述的上位机中，C无线数传电台模块与计算机相连，可视化界面与数据库安装在计算机中，上位机将B无线数传电台模块发送的数据信息存入数据库，并通过可视化界面实现数据显示、调用、查询等功能。