專利名稱：基于Web的無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冷鏈系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，特別是涉及一種基于Web的無線溫濕度監(jiān)測 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
血液、疫苗、生物制劑和藥品等醫(yī)用產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)易受環(huán)境溫度變化的影響而 導(dǎo)致變質(zhì)，為了保證用戶的安全使用必須需要冷鏈系統(tǒng)的保障。冷鏈一般由冷凍加工、冷藏 貯藏、冷藏運輸及配送、冷凍銷售四個環(huán)節(jié)組成。每一個環(huán)節(jié)都需要監(jiān)管部門進(jìn)行質(zhì)量檢 查，并將檢查結(jié)果及時通報。然而，現(xiàn)有的冷鏈設(shè)各主要以采血箱、培養(yǎng)箱、低溫冷藏冰箱、 深低溫冷凍箱和冷庫等為主，產(chǎn)品貯存分散，數(shù)量龐大，缺乏自動化環(huán)境監(jiān)測設(shè)備或方案， 導(dǎo)致管理系統(tǒng)脫節(jié)，質(zhì)量監(jiān)管失能。目前，在血站、醫(yī)院和疾病控制中心普遍采用了各種有線的環(huán)境監(jiān)測方案，以便監(jiān) 督管理和查詢溯源，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量和用戶使用的安全。但有線環(huán)境監(jiān)測方案存在著 線路連接復(fù)雜和靈活性差而使用不便的缺陷。近年來，隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)的發(fā)展，與射頻標(biāo)簽(RFID)技術(shù)相比，其 全面地綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)，具有成 本低、網(wǎng)絡(luò)容量大、安全性高、穩(wěn)定性好的優(yōu)勢，在環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療、遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域得 到了廣泛的應(yīng)用。然而，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有效通訊距離有限，無法滿足冷鏈系統(tǒng)分布廣 泛、設(shè)備繁多、管理分散的溫濕度監(jiān)測需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有效通訊距離有限，無法滿足冷鏈系統(tǒng) 分布廣泛、設(shè)備繁多、管理分散的溫濕度監(jiān)測需求的技術(shù)問題而公開一種基于Web的無線 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案一種基于Web的無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，本監(jiān)測系統(tǒng)包括無線溫濕度采 集節(jié)點、無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控工作站和服務(wù)器，所述無線溫濕度采 集節(jié)點分別安裝于各現(xiàn)場監(jiān)測點，所述無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器分別布置于各監(jiān)控工作站， 一無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器與相應(yīng)的多個無線溫濕度采集節(jié)點構(gòu)成無線通訊采集網(wǎng)絡(luò)，所述 無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器通過網(wǎng)絡(luò)接口接入LAN與所述服務(wù)器相連，所述服務(wù)器設(shè)置的數(shù)據(jù) 處理分析軟件向無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器發(fā)送數(shù)據(jù)請求，接收并存儲所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的溫濕度 數(shù)據(jù)，所述監(jiān)控工作站通過LAN/Internet使用HTTP協(xié)議，根據(jù)權(quán)限訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的 數(shù)據(jù)，通過Web網(wǎng)頁查看采集節(jié)點的歷史數(shù)據(jù)記錄和曲線趨勢圖。所述無線溫濕度采集節(jié)點由溫濕度數(shù)字傳感器及其整理電路、第一微處理器、第 一射頻收發(fā)模塊及其天線、第一聲光報警電路和第一電源管理電路所組成，所述溫濕度數(shù) 字傳感器的整理電路輸出的數(shù)字信號接至第一微處理器，第一微處理器處理的數(shù)據(jù)信號通過SPI接口接至第一射頻收發(fā)模塊，該第一射頻收發(fā)模塊對數(shù)字信號予以調(diào)制并通過天線 發(fā)送至無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器。所述無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器由第二射頻收發(fā)模塊及其天線、第二微處理器、存儲 器、顯示器、第二聲光報警電路、RJ45以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口和第二電源管理電路所組成，所述第二 射頻收發(fā)模塊接收無線溫濕度采集節(jié)點發(fā)送的溫濕度數(shù)據(jù)，所述第二微處理器匯集本無線 通訊采集網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點的溫濕度數(shù)據(jù)并分別存儲和顯示，所述第二微處理器設(shè)置溫濕度報 警上下限設(shè)定值，在溫濕度數(shù)據(jù)超出設(shè)定值范圍時向相應(yīng)節(jié)點發(fā)送報警指令，所述第二微 處理器接收到服務(wù)器HTTP數(shù)據(jù)請求時，將本無線通訊采集網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點的數(shù)據(jù)和狀態(tài)通 過RJ45以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口輸出。所述數(shù)據(jù)分析處理軟件基于Visual Studio 2008企業(yè)級分布式系統(tǒng)架構(gòu)， 在.t3. 5的框架下使用SQL Server 2005作為數(shù)據(jù)庫，在ASP. Net中采用C#編程語言開發(fā) 軟件界面，所述數(shù)據(jù)分析處理軟件總體架構(gòu)包括資源層、服務(wù)層和表示層三個部分，所述表 示層為客戶端web界面，所述服務(wù)層提供業(yè)務(wù)處理邏輯，所述資源層以數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為核 心，溫濕度數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。所述數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控工作站在瀏覽器中輸入查詢信息，同時轉(zhuǎn)化為HTTP協(xié) 議通過LAN/Internet向服務(wù)器發(fā)出帶有查詢信息的請求，服務(wù)器使用數(shù)據(jù)分析處理軟件 向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)出SQL請求，并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為HTML后通過服務(wù)器返回至監(jiān)控工作站的 Web瀏覽器，在Web網(wǎng)頁中顯示查詢分析結(jié)果。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點在于本系統(tǒng)充分利用現(xiàn)有局域網(wǎng)布線接口，實現(xiàn)無線 網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的無縫連接，可24小時不間斷地采集和監(jiān)測各個冷鏈設(shè)備的環(huán)境溫濕度 信息，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，對多項監(jiān)測任務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行海量存儲、分析處理和 預(yù)測評估；客戶端監(jiān)控工作站可通過LAN/Internet利用HTTP協(xié)議根據(jù)權(quán)限訪問服務(wù)器，查 看采集節(jié)點的歷史數(shù)據(jù)記錄和曲線趨勢圖，若監(jiān)測節(jié)點出現(xiàn)異常，還可聲光報警以及擴展 至郵件報警和手機短信報警，并具有生成Excel報表和報表打印的功能，以便監(jiān)督管理和 查詢溯源。本系統(tǒng)具有布線量少，部署便捷，操作簡單，成本低廉的突出優(yōu)點。


附圖1是基于Web的無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。附圖2是無線溫濕度采集節(jié)點的原理框圖。附圖3是無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器的原理框圖。附圖4是數(shù)據(jù)分析處理軟件的總體構(gòu)架圖。圖中標(biāo)記1無線溫濕度采集節(jié)點，2無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器，3監(jiān)控工作站，4服務(wù) 器，5數(shù)據(jù)庫，6溫濕度數(shù)字傳感器，7第一微處理器，8第一射頻收發(fā)模塊，9天線，10第一聲 光報警電路，11第一電源管理電路，12第二微處理器，13第二天線，14第二射頻收發(fā)模塊， 15RJ45以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口，16顯示器，17存儲器，18第二聲光報警電路，19第二電源管理電路， 20客戶端，21服務(wù)層，22數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更容易理解，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作以詳細(xì)描述
如圖1所示，本監(jiān)測系統(tǒng)包括無線溫濕度采集節(jié)點1、無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器2、數(shù) 據(jù)分析處理的監(jiān)控工作站3和服務(wù)器4。無線溫濕度采集節(jié)點1分別安裝于各現(xiàn)場監(jiān)測點，無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器2分別 布置于各監(jiān)控工作站3，一無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器2與相應(yīng)的多個無線溫濕度采集節(jié)點1構(gòu) 成無線通訊采集網(wǎng)絡(luò)。無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器2通過網(wǎng)絡(luò)接口接入LAN與所述服務(wù)器4相 連，服務(wù)器4設(shè)置的數(shù)據(jù)處理分析軟件向無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器發(fā)送數(shù)據(jù)請求，接收并存 儲所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的溫濕度數(shù)據(jù)，監(jiān)控工作站3通過LAN/Internet使用HTTP協(xié)議，根據(jù)權(quán)限 訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，通過Web網(wǎng)頁查看采集節(jié)點的歷史數(shù)據(jù)記錄和曲線趨勢圖。如圖2所示，圖1的無線溫濕度采集節(jié)點1的組成包括溫濕度數(shù)字傳感器6、第一 微處理器7、第射頻收發(fā)模塊8及其天線9、第一聲光報警電路10和第一電源管理電路11， 溫濕度數(shù)字傳感器6的整理電路輸出的數(shù)字信號接至第一微處理器7，第一微處理器7處理 的數(shù)據(jù)信號通過SPI接口接至第一射頻收發(fā)模塊，該第一射頻收發(fā)模塊對數(shù)字信號予以調(diào) 制并通過天線9發(fā)送至圖1的無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器2。如圖3所示，圖1無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器2的組成包括第二射頻收發(fā)模塊14及其 第二天線13、第二微處理器12、存儲器17、顯示器16、第二聲光報警電路18、RJ 45以太網(wǎng) 轉(zhuǎn)接口 15和第二電源管理電路19。第二射頻收發(fā)模塊14接收圖1中無線溫濕度采集節(jié)點 1發(fā)送的溫濕度數(shù)據(jù)，第二微處理器12匯集本無線通訊采集網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點的溫濕度數(shù)據(jù)并 分別存儲于存儲器17并通過顯示器16顯示。第二微處理器12設(shè)置溫濕度報警上下限設(shè) 定值，在溫濕度數(shù)據(jù)超出設(shè)定值范圍時向相應(yīng)無線溫濕度采集節(jié)點發(fā)送報警指令，無線溫 濕度數(shù)據(jù)接收器2的第二聲光報警電路18也同時報警。第二微處理器12接收到服務(wù)器4 的HTTP數(shù)據(jù)請求時，將本無線通訊采集網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點的數(shù)據(jù)和狀態(tài)通過RJ45以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接 口 15輸出。圖1中服務(wù)器4的數(shù)據(jù)分析處理軟件基于Visual Studio2008企業(yè)級分布式系統(tǒng) 架構(gòu)，在.Net 3. 5的框架下使用SQL Server 2005作為數(shù)據(jù)庫，在ASP. Net中采用C#編程 語言開發(fā)軟件界面，所述數(shù)據(jù)分析處理軟件總體架構(gòu)包括如圖4所示的資源層22、服務(wù)層 21和表示層20三個部分，所述表示層為客戶端web界面，所述服務(wù)層提供業(yè)務(wù)處理邏輯，所 述資源層以數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為核心，溫濕度數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。圖1中數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控工作站3在瀏覽器中輸入查詢信息，同時轉(zhuǎn)化為HTTP 協(xié)議通過LAN/Internet向服務(wù)器4發(fā)出帶有查詢信息的請求，服務(wù)器使用數(shù)據(jù)分析處理軟 件向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)出SQL請求，并將結(jié)果轉(zhuǎn)化為HTML后通過服務(wù)器返回至監(jiān)控工作站的 Web瀏覽器，在Web網(wǎng)頁中顯示查詢分析結(jié)果。圖1實施例的性能特點無線溫濕度采集節(jié)點1與無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器2之間采用無線信號傳輸方式 無需布線；所有模塊具有后備電池；報警功能可以設(shè)置或擴展為對話框報警、聲音報警、郵件報警、手機短信報警、電 話語音報警、模塊斷電報警、模塊不采集報警等形式；可以通過多種方式查詢歷史記錄，如設(shè)備編號、設(shè)備名稱、標(biāo)準(zhǔn)溫濕度、規(guī)格型 號、起始時間和結(jié)束時間等；
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具有報表功能，可以由用戶自由選擇時間點打印，也可導(dǎo)出為EXCEL表格存儲；具有溫度曲線的顯示、繪制、打印功能，圖形可以自由的進(jìn)行縮放，并能反映相應(yīng) 點的溫度值，能對失控溫度進(jìn)行標(biāo)注；可實現(xiàn)對不同樓層、不同房間冰箱、冰柜、外出移動的采血車、運輸車，處于單位外 部血庫的統(tǒng)一監(jiān)測；用戶登錄操作必須有相應(yīng)授權(quán)，具備超級管理員、管理員和普通用戶三級權(quán)限，用 戶所有操作全部有日記記錄；系統(tǒng)基于瀏覽器的客戶機模式，支持多種windows操作系統(tǒng)平臺，即只需在一臺 服務(wù)器電腦上安裝軟件，局域網(wǎng)內(nèi)所有監(jiān)控工作站的電腦不需安裝軟件即可通過http協(xié) 議根據(jù)權(quán)限訪問服務(wù)器查看冷鏈設(shè)備的溫度和歷史記錄。圖1服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理分析軟件的特點操作系統(tǒng)可運行于Windows 2000、Windows XP或以上系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組建可設(shè)置網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測任務(wù)名稱和節(jié)點實時監(jiān)測的現(xiàn)場名稱；啟動設(shè)定可設(shè)置采樣率、報警上下限、啟動日期和時間；實時顯示可實時瀏覽各節(jié)點的溫濕度數(shù)值信息，繪制溫濕度變化曲線，可設(shè)置不 同監(jiān)測現(xiàn)場的曲線參數(shù)；查看狀態(tài)可即時查看各節(jié)點的詳細(xì)信息，包括工作狀態(tài)、監(jiān)測名稱、采樣率、記錄 啟動時間、記錄條數(shù)、報警上下限、電池電量的等信息；預(yù)警定位可對超出報警上下限的監(jiān)測現(xiàn)場進(jìn)行定位；預(yù)測分析可對當(dāng)前的監(jiān)測任務(wù)進(jìn)行智能匹配，分析曲線變化趨勢，預(yù)測可能會出 現(xiàn)的結(jié)果；停止下載可停止數(shù)據(jù)采集記錄，并將數(shù)據(jù)下載后保存為.txt或.dat格式的文 件；統(tǒng)計報表可將歷史數(shù)據(jù)以文字和曲線的形式顯示瀏覽、統(tǒng)計分析、報表打印，提 供了按時間、任務(wù)、現(xiàn)場等多種統(tǒng)計功能，并能按照自定義的設(shè)置將統(tǒng)計結(jié)果導(dǎo)入excel報 表或?qū)⑶€保存為任意格式的圖像，以便報表打印。
權(quán)利要求
一種基于Web的無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于本監(jiān)測系統(tǒng)包括無線溫濕度采集節(jié)點、無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控工作站和服務(wù)器，所述無線溫濕度采集節(jié)點分別安裝于各現(xiàn)場監(jiān)測點，所述無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器分別布置于各監(jiān)控工作站，一無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器與相應(yīng)的多個無線溫濕度采集節(jié)點構(gòu)成無線通訊采集網(wǎng)絡(luò)，所述無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器通過網(wǎng)絡(luò)接口接入LAN與所述服務(wù)器相連，所述服務(wù)器設(shè)置的數(shù)據(jù)處理分析軟件向無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器發(fā)送數(shù)據(jù)請求，接收并存儲所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的溫濕度數(shù)據(jù)，所述監(jiān)控工作站通過LAN/Internet使用HTTP協(xié)議，根據(jù)權(quán)限訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，通過Web網(wǎng)頁查看采集節(jié)點的歷史數(shù)據(jù)記錄和曲線趨勢圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述無線溫濕度采集節(jié)點由溫濕度 數(shù)字傳感器及其整理電路、第一微處理器、第一射頻收發(fā)模塊及其天線、第一聲光報警電路 和第一電源管理電路所組成，所述溫濕度數(shù)字傳感器的整理電路輸出的數(shù)字信號接至第一 微處理器，第一微處理器處理的數(shù)據(jù)信號通過SPI接口接至第一射頻收發(fā)模塊，該第一射 頻收發(fā)模塊對數(shù)字信號予以調(diào)制并通過天線發(fā)送至無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器由第二 射頻收發(fā)模塊及其天線、第二微處理器、存儲器、顯示器、第二聲光報警電路、RJ45以太網(wǎng)轉(zhuǎn) 接口和第二電源管理電路所組成，所述第二射頻收發(fā)模塊接收無線溫濕度采集節(jié)點發(fā)送的 溫濕度數(shù)據(jù)，所述第二微處理器匯集本無線通訊采集網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點的溫濕度數(shù)據(jù)并分別存 儲和顯示，所述第二微處理器設(shè)置溫濕度報警上下限設(shè)定值，在溫濕度數(shù)據(jù)超出設(shè)定值范 圍時向相應(yīng)節(jié)點發(fā)送報警指令，所述第二微處理器接收到服務(wù)器HTTP數(shù)據(jù)請求時，將本無 線通訊采集網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點的數(shù)據(jù)和狀態(tài)通過RJ45以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)分析處理軟件基于Visual Studio 2008企業(yè)級分布式系統(tǒng)架構(gòu)，在.Net3. 5的框架下使用SQL Server 2005作為數(shù)據(jù) 庫，在ASP. Net中采用》1編程語言開發(fā)軟件界面，所述數(shù)據(jù)分析處理軟件總體架構(gòu)包括資 源層、服務(wù)層和表示層三個部分，所述表示層為客戶端web界面，所述服務(wù)層提供業(yè)務(wù)處理 邏輯，所述資源層以數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為核心，溫濕度數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供數(shù)據(jù)訪問 服務(wù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)分析處理的監(jiān)控工作站在 瀏覽器中輸入查詢信息，同時轉(zhuǎn)化為HTTP協(xié)議通過LAN/Internet向服務(wù)器發(fā)出帶有查詢 信息的請求，服務(wù)器使用數(shù)據(jù)分析處理軟件向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)出SQL請求，并將結(jié)果轉(zhuǎn)化 為HTML后通過服務(wù)器返回至監(jiān)控工作站的Web瀏覽器，在Web網(wǎng)頁中顯示查詢分析結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明是一種基于Web的無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線溫濕度采集節(jié)點、無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器、監(jiān)控工作站和服務(wù)器，無線溫濕度采集節(jié)點分別安裝于各現(xiàn)場監(jiān)測點，無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器分別布置于各監(jiān)控工作站，一無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器與相應(yīng)的多個無線溫濕度采集節(jié)點構(gòu)成無線通訊采集網(wǎng)絡(luò)，無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器通過網(wǎng)絡(luò)接口接入LAN與所述服務(wù)器相連，服務(wù)器設(shè)置的數(shù)據(jù)處理分析軟件向無線溫濕度數(shù)據(jù)接收器發(fā)送數(shù)據(jù)請求，接收并存儲所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的溫濕度數(shù)據(jù)，監(jiān)控工作站通過LAN/Internet使用HTTP協(xié)議，根據(jù)權(quán)限訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，通過Web網(wǎng)頁查看采集節(jié)點的歷史數(shù)據(jù)記錄和曲線趨勢圖。本發(fā)明具有布線量少，部署便捷，操作簡單，成本低廉的突出優(yōu)點。
文檔編號H04L29/08GK101931645SQ201010243899
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者蔡凌 申請人:天津市歐諾儀器儀表有限公司