SHXT-KF1库房环境无线监测系统

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系统简介

上世纪九十年代兴起于美国的无线传感器网络技术是一种新型的低成本、低能耗无线网络技术，被誉为测控领域的革命性技术。基于无线传感器网络的环境与安全监测系统，由于其方便的安装方式，尤其适用于已建成的对环境温湿度或安全要求较高、又不方便重新进行建筑工程施工的任何博物馆库房；食品、药品库房；电子厂房；机房；孵房；大棚、温室等各种场所。

基于无线传感器网络的环境与安全监测系统与传统的监测系统相比具有以下一些优势：

1) 全方位覆盖监测，提供细粒度的环境(温度/湿度/光照)监测和无死角的安全监测(全方位感知人员活动)；

2) 低投资与施工成本，无线温、湿度传感器的安装位置没有任何限制且无须布线，设备成本与有线设备相当，但节约了电缆和布线施工成本；

3) 易于使用和维护，系统采用智能组网方式，可以长期在无人值守的条件下运行，安装和维护都非常简便；

4) 可以根据用户需求的变化方便地重构系统，无线缆束缚的无线监测设备具有很强的灵活性，用户可以根据需求调整设备的位置。

SHXT-KF1系统构成

基于无线传感器网络的博物馆环境与安全监测系统主要包括以下软硬件组件：

硬件部分：

无线I/O模块：连接环境与安全监测传感器，接入无线网络；

无线中继器：建立高可靠的无线Mesh网络；

无线网关：将无线网络接入博物馆有线的信息网络中；

上位机：运行博物馆环境信息管理与查询系统和博物馆安全监测与报警系统。

软件部分：

无线网络通信协议栈软件；

无线网络规划与管理软件；

易保博物馆环境信息管理与查询系统；

易保博物馆安全监测与报警系统；

[基于无线传感器网络的博物馆环境与安全监测系统示意图]

上海数航测控技术有限公司库房环境监测系统SHXT-KF1主要包含：温湿度监测、光照强度监测、红外线监测。用户根据自身需要任意选择监测模块，并可随时扩展。

温湿度监测：温湿度监测系统，可通过"无线温湿度节点"测量和采集多点的温度、湿度数据，并能远距离传送到管理中心办公室的电脑上，显示在管理人员面前。也可定时地(每小时或每天)将数据自动地打印出来供随时监管或存档。还可将数据导出成数据文件，便于保存和查看历史留档文件；系统采用智能化软件控制，根据需要可设置温、湿度上下界限报警点，当库房温、湿度超过上、下极限值时，主控电脑自动发出音响式警报，高温高湿和低温低湿分别给出上滑音和下滑音的不同音调的警报，并同时在系统相对应的虚拟库房中给出红色闪烁信息提示。管理人员闻讯即可及时采取控温湿措施。

光照强度监测：光照强度监测系统，可以根据需要设定库房光线亮度的上、下限报警点，通过"无线光照强度节点"测量和采集有效范围内的光照强度数据，远距离传送到管理中心办公室的电脑上，当库房亮度超过报警点时，主控电脑自动发出音响式警报，并同时在系统相对应的虚拟库房中给出红色闪烁信息提示。

红外线监测：红外线监测系统，可以根据需要将"无线红外节点"安装在门口、藏品柜旁等重要位置，当有人非法进入监测区域内时，主控电脑自动发出音响式警报，并同时在系统相对应的虚拟库房中给出红色闪烁信息提示。

如有必要，可以自动拨打预设的，集成短信平台可发送预先设置的语音信息；可自动发送E-mail等。

技术指标

RF通信指标：工作频段：2.4 GHz；通信距离：10~50 m；速率：250 kbs ；功率：10 mW ；工作电压：3.3V

能耗指标：1000 mA-hr(电池容量)>5.74月(工作时间)；3000 mA-hr(电池容量)>17.22月(工作时间)；注：一般普通5号电池容量1500 mA-hr

温度：范围：-400C ~ +125 0C；精度：±0.30C

湿度：范围：0~99%；精度：±1.8%RH

光照：敏感光波长度是690nm；光亮条件下导通电阻值为2KΩ；在黑暗的条件下断开的电阻值为520KΩ

被动红外PIR：检测距离：2m；检测角度：120

附：无线传感器与普通传感器性价比较

比较项目	普通的在线方式	无线通讯方式
系统精度	低 系统精度=传感器精度*变送器精度*巡检仪精度(普通的在线方式传感器采集的温湿度数据传递到计算机时，必须过三次模拟量到数字量的信号转换过程，而每次转换都肯定产生精度误差，所以，终有效数据结果精度低、误差大)	高 系统精度=传感器精度 (传感器只通过一次模拟量到数字量的信号转换过程，在随后的数据传送中就是不存在转换精度问题的数字信号)
技术先进性	已经使用了将近20年的通用技术	21世纪初新的无线通讯产品
可靠性	低 (因为有接线，所以存在电缆不通-被耗子咬断、老化、接线端子松动等潜在的故障隐患)	高 (因为没有接线，所有元器件全部密封在一层防水涂料中，可以应用于非常潮湿的环境)
安装方式	复杂 (需要走桥架、布线、配电)	简单 (无线通讯方式,高效锂电池供电)
工程施工量	大	小
可替换性	差	好
可维护性	差	好
使用寿命	即使该库房不使用，传感器仍安装在现场	该库房不使用，可以把传感器轻松地取下，停止其工作，存放到环境好的备件库内
重复使用性	难 (拆卸不方便)	容易 (只要传感器在使用精度范围内，就可以在不同的地点、不同的项目中重复使用)
投资成本	一次性投资成本高 (不管该库房是否马上使用，都必须一次性布线、安装传感器)	一次性投资成本低 (无线温湿度传感器可以按实际使用量购买)
价格比较	单个传感器价格低 (如果要真正完成数据采集还需要配置变送器、巡检仪、电缆、桥架、阻燃管等辅助设备)	单个传感器价格高 (综合考虑系统各方面因素，系统总投资效益)

备注：
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