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高分辨力城市小氣候感知網(wǎng)絡(luò)搭建方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)城市小氣候高分辨力監(jiān)測(cè)而搭建感知網(wǎng)絡(luò)的一種搭建方法。其中主要包括監(jiān)測(cè)單元模塊、Zigbee無(wú)線通信模塊、GPRS模塊、數(shù)據(jù)采集中心、太陽(yáng)能供電模塊。所述的監(jiān)測(cè)單元模塊主要實(shí)現(xiàn)城市小氣候環(huán)境信息的數(shù)據(jù)采集功能；所述的Zigbee無(wú)線通信模塊通過(guò)自組網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)單元模塊獲取的城市小氣候環(huán)境信息發(fā)送給GPRS模塊；所述的GPRS模塊將所接受到的Zigbee傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集中心；所述的數(shù)據(jù)采集中心將接收到的通過(guò)GPRS模塊傳輸回來(lái)的城市小氣候數(shù)據(jù)；所述的太陽(yáng)能供電模塊主要包括太陽(yáng)能板和蓄電池組成的蓄電單元，主要為Zigbee無(wú)線通信模塊和GPRS模塊提供電源。本方法對(duì)城市小氣候的時(shí)空發(fā)育過(guò)程及影響機(jī)理研究具有一定的促進(jìn)意義和推廣前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高分辨力城市小氣候感知網(wǎng)絡(luò)搭建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別是一種基于Zigbee&GPRS的多級(jí)無(wú)線環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]城市小氣候是指城市近地面大氣小范圍內(nèi)的氣候，隨著我國(guó)城市化水平的推進(jìn)，城市地形和下墊面性質(zhì)日益破碎化和多元化，極大地改變了局地小氣候的時(shí)空格局。上世紀(jì)七十年代以來(lái)，快速城市化導(dǎo)致我國(guó)城市規(guī)模劇增、建筑密度加大且高度提升，城市開(kāi)放空間及公共綠地不斷減少，這種城市格局的改變產(chǎn)生了有別于郊區(qū)的破碎化和多元化的城市小氣候。良好的小氣候品質(zhì)，不僅可以提高城市居民室內(nèi)和戶(hù)外的舒適感，降低建筑物在冬季取暖和夏季降溫所需的能耗，還可以及時(shí)的緩釋城市下墊面附近因汽車(chē)尾氣等所造成的大氣污染和城市熱島效應(yīng)。因此，通過(guò)高分辨率監(jiān)測(cè)及研究城市小氣候的時(shí)空分布特征及發(fā)育機(jī)理對(duì)研究和解決各種城市大氣污染、城市建筑能耗、城市熱島效應(yīng)、城市舒適度等環(huán)境問(wèn)題具有重要的參考價(jià)值。
[0003]但是，目前城市小氣候研究中，數(shù)據(jù)來(lái)源主要靠人工觀測(cè)和自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)，這種低分辨率的城市小氣候監(jiān)測(cè)難以滿(mǎn)足對(duì)日愈破碎化和多元化的城市小氣候格局研究的實(shí)際需求，主要原因是目前城市小氣候監(jiān)測(cè)設(shè)備成本，功耗及維護(hù)成本高。以低功耗、低成本、快速高效的獲取高分辨率的城市小氣時(shí)空格局特征對(duì)城市環(huán)境的相關(guān)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用Zigbee無(wú)線傳輸與GPRS傳輸相結(jié)合，搭建了多級(jí)的、自供電城市小氣候感知無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗、自供電、高分辨力的城市小氣候網(wǎng)絡(luò)化感知。
[0005]本發(fā)明包括城市小氣候監(jiān)測(cè)單元模塊、Zigbee無(wú)線通信模塊、GPRS模塊、數(shù)據(jù)采集中心、太陽(yáng)能供電模塊。
[0006]所述的城市小氣候監(jiān)測(cè)單元模塊主要實(shí)現(xiàn)城市小氣候環(huán)境信息的數(shù)據(jù)采集功能，主要采集空氣濕度、空氣溫度、風(fēng)速、氣壓等城市小氣候參數(shù)。
[0007]所述的Zigbee無(wú)線通信模塊與檢測(cè)單元模塊相連接，通過(guò)自組網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)單元模塊獲取的一定區(qū)域內(nèi)的城市小氣候環(huán)境信息發(fā)送給GPRS模塊。
[0008]所述的GPRS模塊將所接受到的Zigbee傳輸數(shù)據(jù)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集中心。
[0009]所述的數(shù)據(jù)采集中心將接收到的通過(guò)GPRS模塊傳輸回來(lái)的城市小氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)與管理，并以可視化的形式進(jìn)行展示。
[0010]所述的太陽(yáng)能供電模塊主要包括太陽(yáng)能板和蓄電池組成的蓄電單元，主要為Zigbee無(wú)線通信模塊和GPRS模塊提供電源。[0011]本發(fā)明是一種基于Zigbee和GPRS所構(gòu)建的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)所實(shí)現(xiàn)的低成本、低功耗、高分辨力城市小氣候感知網(wǎng)絡(luò)，其有益效果是:有效地解決了城市小氣候監(jiān)測(cè)費(fèi)事費(fèi)力的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、低成本、低功耗、高分辨力的城市小氣候感知。該網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)方便、低成本、低功耗等特點(diǎn)，在城市小氣候高分辨力解析研究中具有舉足輕重的使用價(jià)值和市場(chǎng)推廣前景。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的高分辨力城市小氣候感知網(wǎng)絡(luò)搭建示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明為高分辨力城市小氣候感知網(wǎng)絡(luò)，主要包括城市小氣候監(jiān)測(cè)單元模塊、Zigbee無(wú)線通信模塊、GPRS模塊、數(shù)據(jù)采集中心、太陽(yáng)能供電模塊。
[0015]所述的城市小氣候監(jiān)測(cè)單元模塊主要實(shí)現(xiàn)城市小氣候環(huán)境信息的數(shù)據(jù)采集功能，主要采集空氣濕度、空氣溫度、風(fēng)速、氣壓等城市小氣候參數(shù)。
[0016]所述的Zigbee無(wú)線通信模塊與檢測(cè)單元模塊相連接，通過(guò)自組網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)單元模塊獲取的一定區(qū)域內(nèi)的城市小氣候環(huán)境信息發(fā)送給GPRS模塊。
[0017]所述的GPRS模塊將所接受到的Zigbee傳輸數(shù)據(jù)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集中心。
[0018]所述的數(shù)據(jù)采集中心將接收到的通過(guò)GPRS模塊傳輸回來(lái)的城市小氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)與管理，并以可視化的形式進(jìn)行展示。
[0019]所述的太陽(yáng)能供電模塊主要包括太陽(yáng)能板和蓄電池組成的蓄電單元，主要為Zigbee無(wú)線通信模塊和GPRS模塊提供電源。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)城市小氣候高分辨力監(jiān)測(cè)而搭建感知網(wǎng)絡(luò)的一種搭建方法，其特征在于，所述城市小氣候高分辨力監(jiān)測(cè)而搭建感知網(wǎng)絡(luò)搭建方法主要包括監(jiān)測(cè)單元模塊、Zigbee無(wú)線通信模塊、GPRS模塊、數(shù)據(jù)采集中心、太陽(yáng)能供電模塊。
2.如權(quán)利I所述的城市小氣候高分辨力監(jiān)測(cè)而搭建感知網(wǎng)絡(luò)搭建方法，其特征在于，所述的監(jiān)測(cè)單元模塊主要實(shí)現(xiàn)城市小氣候環(huán)境信息的數(shù)據(jù)采集功能。
3.如權(quán)利I所述的城市小氣候高分辨力監(jiān)測(cè)而搭建感知網(wǎng)絡(luò)搭建方法，其特征在于，所述的Zigbee無(wú)線通信模塊與檢測(cè)單元模塊相連接，通過(guò)自組網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)單元模塊獲取的一定區(qū)域內(nèi)的城市小氣候環(huán)境信息發(fā)送給GPRS模塊。
4.如權(quán)利I所述的城市小氣候高分辨力監(jiān)測(cè)而搭建感知網(wǎng)絡(luò)搭建方法，其特征在于，所述的GPRS模塊將所接受到的Zigbee傳輸數(shù)據(jù)通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集中心。
5.如權(quán)利I所述的 城市小氣候高分辨力監(jiān)測(cè)而搭建感知網(wǎng)絡(luò)搭建方法，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集中心將接收到的通過(guò)GPRS模塊傳輸回來(lái)的城市小氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)與管理，并以可視化的形式進(jìn)行展示。
6.如權(quán)利I所述的城市小氣候高分辨力監(jiān)測(cè)而搭建感知網(wǎng)絡(luò)搭建方法，其特征在于，所述的太陽(yáng)能供電模塊主要包括太陽(yáng)能板和蓄電池組成的蓄電單元，主要為Zigbee無(wú)線通信模塊和GPRS模塊提供電源。
【文檔編號(hào)】G01W1/02GK103901506SQ201410121485
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】鄭拴寧, 蘇曉丹, 王豪偉, 李春明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所