本技术新型公开了一种物联网无线测温数据传输系统，包括GIS本体、红外温度传感器、维修口、监测箱、LCD单元、天线、GPS模块、热电堆传感器、单片机、数据处理器、分节点、汇聚节点、中继节点、G网关、网络服务器、监控服务器和移动监控终端。本技术新型的有益效果是:本技术新型的无线测温数据传输系统，将温度传感器布置在GIS维修口位置，在不影响GIS本体的机械结构和原有电气特性的基础上，采用红外非接触方式在线测量多个触点温度，以无线方式将数据发送至汇聚节点，汇聚节点将数据通过internet发送至远程终端，用户在远端监视设备温度运行状态，系统发现设备温度异常，自动远程报警；系统具有抗电磁干扰能力强、使用简单、快速、实用性高等特点。
技术要求
1.一种物联网无线测温数据传输系统，包括GIS本体(1)，其特征在于：所述GIS本体(1)的
表面设置若干个维修口(3)，且所述维修口(3)的内部安装红外温度传感器(2)；所述红外温度传感器(2)电性连接监测箱(4)，且所述监测箱(4)的表面设有LCD单元(401)；所述监测箱(4)的顶部安装天线(402)，且所述检测箱(4)的内部设置GPS模块(403)和热电堆传感器(404)；所述热电堆传感器(404)包括单片机(4041)和数据处理器(4042)，且所述数据处理器(4042)与所述单片机(4041)、所述红外温度传感器(2)内部之间电性连接；所述天线(402)连接分节点(5)，且所述分节点(5)通过汇聚节点(6)连接中继节点(7)；所述中继节点(7)连接3G 网关(8)，且所述3G网关(8)分别连接网络服务器(9)和移动监控终端(11)；所述网络服务器(9)连接监控服务器(10)。
2.根据权利要求1所述的一种物联网无线测温数据传输系统，其特征在于：每个所述维修口(3)的内侧至少安装三个所述红外温度传感器(2)，且所述红外温度传感器(2)均通过所述热电堆传感器(404)与所述分节点(5)连接。
3.根据权利要求1所述的一种物联网无线测温数据传输系统，其特征在于：所述移动监控终端(11)可为手机、平板电脑、笔记本中的一种，且所述移动监控终端(11)无线连接所述3G网关(8)。
4.根据权利要求1所述的一种物联网无线测温数据传输系统，其特征在于：所述检测箱(4)螺母固定于所述GIS本体(1)的表面，且若干个所述监测箱(4)一一对应连接所述分节点(5)。
5.根据权利要求1所述的一种物联网无线测温数据传输系统，其特征在于：若干个所述分节点(5)均通过无线传输协议将信号发送至所述汇聚节点(6)，所述汇聚节点(6)连接所述中继节点(7)，且所述中继节点(7) 无线双向连接3G网关(8)。
技术说明书
一种物联网无线测温数据传输系统
技术领域
本技术新型涉及一种无线测温数据传输系统，具体为一种物联网无线测温数据传输系统，属于电力设备监控技术领域。
背景技术
气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)是电力系统中的重要设施，它的安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节；近年来我国GIS的安全事故频发，其故障率远远大于IEC、CIGRE规定的0.1次/100间隔/年，根据国家电网2008-2015年高压开关设备的事故统计结果，GIS事故数占77％，由于老化或机械磨损等原因造成GIS触头接触不良、触头的接触电阻值增大及发热，造成触头局部熔焊、产生火花或电弧放电，严重时甚至会出现设备击穿或导致火灾乃至爆炸，引发重大事故并造成巨大经济损失；因此对GIS开关触头接触开展状态监测是非常必要的。
然而，目前的GIS腔体内有裸露高压、空间封闭狭小，电磁干扰严重，无法进行人工巡查测温，给测温带来困难，长时间的使用易出现不同程度的开关设备故障并造成了一定的经济损失。
实用新型内容
本技术新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种物联网无线测温数据传输系统具有抗电磁干扰能力强、安全可靠安装、使用简单、快速、实用性高等特点。
本技术新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种物联网无线测温数据传输系统，包括包括GIS本体，所述GIS本体的表面设置若干个维修口，且所述维修口的内部安装红外温度传感器；所述红外温度传感器电性连接监测箱，且所述监测箱的表面设有LCD单元；所述检测箱的顶部安装天线，且所述检测箱的内部设置GPS模块和热电堆传感器；所述热电堆传感器包括单片机和数据处理器，且所述数据处理器与所述单片机、所述红外温度传感器内部之间电性连接；所述天线连接分节点，且所述分节点通过汇聚节点连接中继节点；所述中继节点连接3G网关，且所述3G网关分别连接网络服务器和移动监控终端；所述网络服务器连接监控服务器。
优选的，为了检测全面，每个所述维修口的内侧至少安装三个所述红外温度传感器，且所述红外温度传感器均通过所述热电堆传感器与所述分节点连接。
优选的，为了便于检测，所述移动监控终端可为手机、平板电脑、笔记本中的一种，且所述移动监控终端无线连接所述3G网关。
优选的，为了实现全面监测，所述检测箱螺母固定于所述GIS本体的表面，且若干个所述监测箱一一对应连接所述分节点。
优选的，为了实现数据传输，若干个所述分节点均通过无线传输协议将信号发送至所述汇聚节点，所述汇聚节点连接所述中继节点，且所述中继节点无线双向连接3G网关。
本技术新型的有益效果是：本技术新型的无线测温数据传输系统，将温度传感器布置在GIS维修口位置，在不影响GIS本体的机械结构和原有电气特性的基础上，采用红外非接触方式在线测量多个触点温度，以无线方式将数据发送至汇聚节点，汇聚节点将数据通过internet发送至远程终端，用户在远端监视设备温度运行状态，系统发现设备温度异常，自动远程报警；系统具有抗电磁干扰能力强、安全可靠安装、使用简单、快速、实用性高等特点；网络中采用了心跳包机制，降低了网络断开的风险和同步机制实现全部数据的时间同步；可广泛运用于大规模输配电和电网中GIS设备温升监测或高压开关设备的智能监测中。
附图说明
图1为本技术新型整体结构示意图；
图2为本技术新型系统连接结构示意图；
图3为本技术新型监测箱内部结构示意图；
图4为本技术新型网关程序流程图。
图中：1、GIS本体，2、红外温度传感器，3、维修口，4、监测箱，401、LCD单
元，402、天线，403、GPS模块，404、热电堆传感器，4041、单片机，4042、数据处理器，5、分节点，6、汇聚节点，7、中继节点，8、3G网关，9、网络服务器，10、监控服务器，11、移动监控终端。
具体实施方式
下面将结合本技术新型实施例中的附图，对本技术新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术新型保护的范围。
请参阅图1-4所示，一种物联网无线测温数据传输系统，包括GIS本体1，所述GIS本体1的表面设置若干个维修口3，且所述维修口3的内部安装红外温度传感器2；所述红外温度传感器2电性连接监测箱4，且所述监测箱4的表面设有LCD单元401；所述检测箱4的顶部安装天线402，且所述检测箱4的内部设置GPS模块403和热电堆传感器404；所述热电堆传感器404包括单片机4041和数据处理器4042，且所述数据处理器4042与所述单片机4041、所述红外温度传感器2内部之间电性连接；所述天线402连接分节点5，且所述分节点5通过汇聚节点6连接中继节点7；所述中继节点7连接3G网关8，且所述3G网关8分别连接网络服务器9和移动监控终端11；所述网络服务器9连接监控服务器10。
作为本技术新型的一种技术优化方案，每个所述维修口3的内侧至少安装三个所述红外温度传感器2，且所述红外温度传感器2均通过所述热电堆传感器404与所述分节点5连接。
作为本技术新型的一种技术优化方案，所述移动监控终端11可为手机、平板电脑、笔记本中的一种，且所述移动监控终端11无线连接所述3G网关8。
作为本技术新型的一种技术优化方案，所述检测箱4螺母固定于所述GIS本体1的表面，且若干个所述监测箱4一一对应连接所述分节点5。
作为本技术新型的一种技术优化方案，若干个所述分节点5均通过无线传输协议将信号发送至所述汇聚节点6，所述汇聚节点6连接所述中继节点7，且所述中继节点7无线双向连接3G网关8。
本技术新型在使用时，信号采集单元的最底层是红外温度传感器2，将红外温度传感器2安装在需要监测的GIS本体1的维修口3处，在红外温度传感器2安装完成后，可直接通过LCD单元401对现场温度的检测结果进行观看，另外通过信号调理电路将温度数据上传至传感节点单元，再将通过无线传输协议将信号发送至汇聚节点6，进而链接到中继节点7的3G网关8并入网络服务器9，通过监控服务器10可实现远程的监控，另外还可通过移动监控终端11进行时刻监控，在温度出现异常时单片机4041通过网络发出报警信号，通知远程值班人员及时处理，可直接通过GPS模块403找寻地点进行维修，便于管理。
其中：所述红外温度传感器2采用TS318；所述GPS模块403是集成了RF射频芯片、基带芯片和核心CPU，并加上相关外围电路而组成的一个集成电路，采用SiRFIII系列；所述热电堆传感器404采用ANT-OTP-538U，是一种内部集成了专用信号处理电路以及环境温度补偿电路的多用途红外热电堆传感器，这种集成红外传感器模块将目标的热辐射转换成模拟电压；所述单片机4041采用CC2430；所述当汇集节点接收到传感器数据后，将数据发送至3G网关中的ARM Crotex M3芯片LM3S8962中，LM3S8962设置了数据缓存区，待发的数据先预存在这个区域，同时，LM3S8962对3G模块中兴ZTE-AC200进行设置，使其通过电信3G网络接入Internet，建立传感器网络与远程监控平台的物理连接，LM3S8962利用AT命令使模块接入、断开或与远程监控中心建立TCP连接，连接建立成功后，就可以将数据缓存区的数据发送至远程端。
对于本领域技术人员而言，显然本技术新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
无线测温系统硬件 需求规格说明书 1 引言 1.1 项目背景 电力设备无线测温在线监测系统主要包括开关柜内母排接头测温、站内输电线路和电缆接头测温，将监测点的接头温度实时上报到变电站后台或远程主站系统进行显示、存储和越上下限预报警处理。当现场的接头接头温度越限和温升过快时，系统会立即主动上报紧急告警信息到站内后台或远程主站系统，由软件系统给出报警并同步向相关责任人发送短信，通知运行值班人员处理。 1.2 文档约定 文档编写风格一致，文档交流采用规范管理，有重要提示或需要特别注意的地方要用红色字体标注以方便阅读，起到提示的作用，所有涉及到开发进行中的变更必须通过文件正式通知，并由开发人员评估变更的可行性，项目需求分析结束后及表示项目设计开始，后续将产生费用，将履行合同和相关协议文档的签署，所签署的文档双方同时保留。 第2 页 2. 综合描述 2.1 主要功能 传感器端主要功能罗列： 1、实时采集变电站内各点的温度值； 2、温度值监测准确，不应有误报或拒报数据的现象；
3、采集的数据通过无线（433MHz 无线模块）发送给接收器端； 4、传感器端采取高能锂电池供电，运行稳定可靠； 5、每个传感器具有唯一的ID号，相互间不会产生干扰，不受高压电磁场干扰，可以将数据准确的发送出来； 6、体积小，重量轻，安装方便，外壳是耐高温缘缘材料，并由绝缘材料密封；（按我公司提供的现有壳体来做） 7、具有软件看门狗技术，不死机，； 8、采用了优化的微功耗工作模式，可以确保设备工作3年以上； 9、无线数据传输200米以上（视距） 接收器端主要功能罗列： 1、RS485数据传输接口，提供面向连接的服务，用于传输接收器 端的数据到PC，同时接收PC 发来的数据进行处理和转发；（附带RS485转433MHZ微波信号、RJ45接口、GPRS信号接口转换器） 2、大液晶显示器，面板上有翻屏按钮和设置按钮，可翻屏查看各 测点温度及电流值以及人工设置485地址等； 3、通过433MHz 无线模块与传感器端设备进行通信，构成星型网络，单个网络容量240 个传感器设备； 4、两路继电器输出，每路提供常开/常闭输出，即可远程控制，也可设置两路超限报警控制两路继电器输出，用于外接报警器或其它设备； 5、一路运行指示灯设备正常工作时周期性闪烁； 6、一路数据收发指示灯，当有数据收发时闪烁； 7、两路继电器状态指示灯，指示继电器当前的状态； 8、设备地址可以远程及本地设置； 9、蜂鸣器报警 10、220V电源供电，带12V电源输出接口 第3 页 3. 接收器外部接口需求 3.1 用户界面
无线测温技术方案 (基于EH技术) 1.EH技术说明 1.1. EH技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具)，磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1. 无线测温系统简介
毕业设计（论文） 基于NRF24L01无线温度测量系统的设计 与实现 教学系：信息工程系 指导教师： 专业班级： 学生姓名： 二零一二年六月
附件1 毕业设计(论文)任务书
附件2 毕业设计(论文)开题报告
注：1. 开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在学院规定时间内完成； 2．设计的目的及意义至少800字，基本内容和技术方案至少400字； 3．指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发，阐述学生利用的知识、原理、建立的模型正确与否、学生的论证充分否、学生能否完成课题，达到预期的目标
目录 摘要 (1) ABSTRAC (2) 1 绪论 (3) 1.1 研究背景 (3) 1.2 课题的国内外研究状况 (3) 1.3 本课题的研究内容 (4) 2系统方案分析与选择论证 (5) 2.1 系统方案设计 (5) 2.1.1 系统设计要求 (5) 2.1.2 主控芯片方案 (5) 2.1.3 无线通信模块方案 (5) 2.1.4 温度传感方案 (5) 2.1.5 显示模块方案 (6) 2.1.6 单片机与PC机通信模块 (6) 2.2 系统方案确定 (6) 3 无线温度采集系统的硬件电路设计 (8) 3.1 单片2.4GHz NRF24L01无线模块 (8) 3.1.1 NRF24L01芯片概述 (8) 3.1.2 引脚功能及描述 (8) 3.1.3 工作模式 (9) 3.1.4 工作原理 (9) 3.1.5 配置字 (10) 3.1.6 NRF24L01模块原理图 (10) 3.2 温度采集端 (11) 3.2.1 采集单元 (11) 3.2.2 控制单元 (15) 3.2.3 显示单元 (19) 3.2.4 传输单元 (19)
物联网信息安全期末考试重点 考前九章： 1、单选15x2’ 2、填空7x2’ 3、名词解释5x3’ 4、简答5x5’ 5、论述1x16’（短文500左右） 一、散的知识 1、物联网可划分成哪几个层次？ 感知层、传输层、处理层、应用层 2、物联网人与物、物与物之间通信方式？ 综合利用有线和无线两者通信 3、物联网核心基础设施是？ 网络，传感器，控制器，物理设备 6、安全协议哪些用于应用层？哪些用于传输层？ 传输层：IPSEC协议、TLS协议、VPN、安全套接字层协议（SSL）、安全外壳协议（SSH）； 应用层：Web安全协议、电子邮件安全协议、门户网站、安全电子交易（SET）。
7、机密性的服务包括哪些？ 文件机密性、信息传输机密性、通信流的机密性。 8、防火墙+VPN+入侵检测+访问控制？ VPN(Virtual Private NetWork，虚拟专用网络)是一种在公用网络上建立专用网络的技术。整个VPN网络的任意两个节点之间的连接并没有传统专网所需的端到端的物理链路，而是架构在公用网络服务商所提供的网络平台之上的逻辑网络。 VPN可以在防火墙与防火墙或移动的Client间对所有网络传输的内容加密，建立一个虚拟通道，让两者间感觉是在同一个网络上，可以安全且不受拘束地互相存取。 防火墙（Firewall），也称防护墙，是由Check Point创立者Gil Shwed于1993年发明并引入国际互联网（US5606668（A）1993-12-15）。它是一种位于内部网络与外部网络之间的网络安全系统。一项信息安全的防护系统，依照特定的规则，允许或是限制传输的数据通过。 入侵检测（Intrusion Detection），顾名思义，就是对入侵行为的发觉。他通过对计算机网络或计算机系统中若干关键点收集信息并对其进行分析，从中发现网络或系统中是否有违反安全策略的行为和被攻击的迹象。 访问控制是给出一套方法，将系统中的所有功能和数据标识出来，组织起来，托管起来，然后提供一个简单的唯一的接口，这个接口的一端是应用系统一端是权限引擎。权限引擎所回答的只是：谁是否对某资源具有实施某个动作（运动、计算）的权限。返回的结果只有：有、没有、权限引擎异常。
物联网安全技术研究进展 学院：信息与通信工程学院班级：07604 姓名：朱洪学号：071841 班内序号：16 联系方式：zhuhong_1115@https://www.doczj.com/doc/ce5058214.html, 摘要随着网络技术的迅速发展和广泛应用，物联网的概念进入人们的视野。物联网用途广泛，可遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。专家预计物联网将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。但是，在享受物联网带给人类便利的同时，物联网在信息安全方面也存在一定的局限性。我们必须未 雨绸缪，研究发展好物联网安全性问题。 关键词物联网安全性问题关键技术 一．物联网概念 物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（Radio Frequency Identification ， 以下简称RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。 二．物联网安全性问题 从物联网相关特点分析，存在如下问题： 1．传感器的本体安全问题 之所以物联网可以节约人力成本，是因为其大量使用传感器来标示物品设备，由人或机器远程操控它们来完成一些复杂、危险和机械的工作。在这种情况下，物联网中的这些物品设备多数是部署在无人监控的地点工作的，那么攻击者可以轻易接触到这些设备，针对这些设备或其上面的传感器本体进行破坏，或者通过破译传感器通信协议，对它们进行非法操控。如果国家一些重要机构依赖于物联网时，攻击者可通过对传感器本体的干扰，从而达到影响其标示设备的正常运行。例如，电力部门是国民经济发展的重要部门，在远距离输电过程中，有许多变电设备可通过物联网进行远程操控。在无人变电站附近，攻击者可非法使用红外装置来干扰这些设备上的传感器。如果攻击者更改设备的关键参数，后果不堪设想。传感器通常情况下，功能简单、携带能量少，这使得它们无法拥有复杂的安全保护能力，而物联网涉及的通信网络多种多样，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系。 2．核心网络的信息安全问题 物联网的核心网络应当具有相对完整的安全保护能力，但是由于物联网中节点数量庞大，而且以集群方式存在，因此会导致在数据传输时，由于大量机器的数据发送而造成网络拥塞。而且，现有通行网络是面向连接的工作方式，而物联网的广泛应用必须解决地址空间空缺和网络安全标准等问题，从目前的现状看物联网对其核心网络的要求，特别是在可信、可知、可管和可控等方面，远远高于目前的IP 网所提供的能力，因此认为物联网必定会为其核心网络采用数据分组技术。此外，现有的通信网络的安全架构均是从人的通信角度设计的，并不完全适用于机器间的通信，使用现有的互联网安全机制会割裂物联网机器间的逻辑关系。庞大且多样花的物联网核心网络必然需要一个强大而统一的安全管理平台，否则对物联网中
开关柜无线测温系统 一、概述 电力传输系统中，高压开关柜作为其中的核心枢纽部分，起着关键性的作用，如何确保高压开关柜的正常运行是电网里面的一个相当重要课题。 开关柜内部众多的接触点会由于长期的使用导致高温氧化腐蚀、螺栓松动等原因造成接触电阻的增加，从而引起设备的过热、更甚至出现严重事故，因此实行设备运行的温度在线监测是很有必要的。 二、YC无线测温系统描述 YC无线测温系统专门设计用于高压设备的温度在线检测，采用高性价比的无线传输方式。YC系列的开关柜无线测温装置采用无线电传输温度信号，传感器安装在高压设备的最容易产生高温造成事故的螺栓接触点上，并且与接收装置之间无电气连接。在保证开关柜的原运行环境下，提供一种实时、高效、安全可靠的温度在线检测方法。
特征： ★ 采用超外差射频无线技术，工作在315MHz频段；ZigBee模式，工作在915MHz频段★ 直接序列扩频(DSSS)，抗干扰能力更强 ★ 温度传感器一体化结构 ★ 自动传感器识别、无连线、安装简便 ★ 高达65535个无线传感器编址 ★ 极低的传感器耗电，电池寿命：>5年 ★具有低功耗、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。
三、采用上位计算机实现集中温度监测 YC-12无线式温度监测仪，具有一个的RS-485接口，在无中继器的情况下，高达128个监测仪可组成一个测量网络，由上位计算机在线监测个仪器测量的温度。如图： 四、无线温度传感器在室外母线及开关柜测温中的应用
无线温度传感器设计用于室外母线接头和开关接点的温度监测，可用于以下设备的温度测量： ★ 高压开关柜动静触头 ★ 高压电缆接头 ★ 箱式变电站 ★ 高压母线接头 如图：
HYCW无线测温 在线监测系统技术方案
目录 目录 (1) 第一章概述 (2) 一、产品应用 (2) 二、产品设计思想 (2) 三、产品特色 (2) 四、对企业产生的效益： (3) 第二章无线测温系统的组成 (3) 一、主机 (3) 二、温度传感器 (4) 第三章具体方案 (5) 一、无线组网图 (6) 二、传感器安装描述 (6) 1.航空胶固定 (6) 2.卡子固定 (6) 三、产品常用现场安装示意图片 (7) 第四章无线测温系统后台软件 (7) 一、直观显示接头的温度 (7) 二、图示化功能菜单，汇集了系统的主要功能，简洁明了 (8) 三、功能强大的报警分析功能 (9) 四、历史记录分析，预测接头老化程度及火灾事故 (10) 五、灵活的参数设置，满足各种复杂的现场需求 (11) 六、功能完善的系统组态软件，随时适应现场变化 (11)
第一章概述 电气设备在运行中，伴随着一些安全问题，而这些问题具有突发性和不准确性，难以预知，应对这种情况，需要一种手段去解决。我公司开发了无线测温系统。它是工业的神经，它延长我们的视线，它十分接近隐患点。由此，我们可以提前感知，采取措施，降低避免事故。 电气设备的触点在长期运行过程中，因老化、松动或污染易造成间隙或接触电阻增大，在通流时引起持续发热，严重时将造成设备烧损甚至引发更大的事故。近年来，类似的事故已发生多起，已造成火灾和大面积的停电事故。 开关柜触头的温度很难实时监测，这是因为开关柜空间有限，但柜内元件较多，且高压带电元件大多裸露，常规的温度测量方法无法使用。无线测温系统已成为测温领域的趋势。 一、产品应用 具体应用在电气设备的各种触点、连接点，如开关触点、电缆接头、母线联接点、发电机和变压器引接线接头、电动机接线盒接头等，通过分布式安装在各个测温点上的传感器及时掌控易发热点的温度变化，在事故隐患产生时提前预警，避免事故的发生。 二、产品设计思想 首先系统采用分散式就地安装的温度传感器，与测温位置直接接触；然后通过无线方式将这些前端传感器采集的温度数据发送到测温主机的液晶显示屏上；无线测温主机可以根据自定义的温度进行相应的智能控制。之后无线测温主机通过RS485连接线将工控机相连，构成电气监控管理上位机系统；最后上位机在无线测温软件平台上进行数据存储，实时监控，智能分析，实施在线监测，在事故隐患产生时提前预警，有效避免事故的发生。 三、产品特色 1.安全性：体积小，等电位单点绝缘安装，不降低电气设备的安全性能。 2.可靠性：金属外壳设计，形成电屏蔽，在强电磁场下稳定工作。 3.准确性：采用NTC高精度感温元件，测量精度达到±0.5℃ 接触式测温，能快速准确地反映测温点温度变化 4.实时性：温度有变化即时发送，实时监测，快速反映。 温度无变化，10分钟发射一次，低功耗设计延长设备使用寿命 5.系统性：安装灵活组网简单，可融入企业电气自动化系统，数据共享快捷管理。
《信息安全概论》 大作业 2014～2015学年第一学期 班级： 学号： 姓名： 教师评语： 教师签名
物联网安全现状分析及解决策略 哈尔滨工程大学 摘要：随着物联网产业的兴起并飞速发展，越来越多的安全问题也映入眼帘。如果不能很好地解决这些安全威胁，必将制约着物联网的发展。本文对物联网正面临的安全威胁给出了细致地分析，并且针对这些的安全问题给予了一定的解决策略。 关键字：安全威胁策略物联网 近几年来, 随着互联网技术和多种接入网络以及智能计算技术的飞速发展，物联网作为一个新科技正在被越来越多的人所关注，并不断地在各行各业中得以推广应用。物联网连接现实物理空间和虚拟信息空间，其无处不在的数据感知、以无线为主的信息传输、智能化的信息处理，可应用于日常生活的各个方面，它与国家安全、经济安全息息相关，目前已成为各国综合国力竞争的重要因素。在未来的物联网中，每个人拥有的每件物品都将随时随地连接在物联网上，随时随地被感知，在这种环境中，确保信息的安全性和隐私性，防止个人信息、业务信息和财产丢失或被他人盗用，将是物联网推进过程中需要突破的重大障碍之一。因此，实现信息安全和网络安全是物联网大规模应用的必要条件，也是物联网应用系统成熟的重要标志。 1、物联网面临的安全威胁 物联网是在计算机互联网的基础上建立起来的，互联网的安全问题早已被人们重视并采取各种措施来防止信息的丢失，物联网也不可避免地伴随着安全问题，物联网将经济社会活动、战略性基础设施资源和人们生活全面架构在全球互联网络上，所有活动和设施理论上透明化。物联网的特点是无处不在的数据感知、以无线为主的信息传输、智能化的信息处理。由于物联网在很多场合都需要无线传输，这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取，也更容易被干扰，这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大，与人类社会的联系十分紧密，一旦遭受攻击，安全和隐私将面临巨大威胁，甚至可能引发世界范围内的工厂停产、商店停业、电网瘫痪、交通失控、工厂停产等恶性后果。随着物联网的不断发展与应用，其自身所隐藏的安全问题日渐显现出来。除了面对传统TCP/IP网络、无线网络和移动通信网络等的安全问题之外，物联网自身还存在着大量特殊的安全问题。从终端节点到感知网络、通信网络，从应用层面到管控层面，以及一些非技术层面的因素都关联和影响着物联网的安全问题。 1.1 终端节点层面 由于物联网应用的多样性，其终端设备类型也多种多样，常见的有传感器节点、RFID 标签、近距离无线通信终端、移动通信终端、摄像头以及传感网络网关等。相对于传统移动网络而言，物联网中的终端设备往往处于无人值守的环境中，缺少了人对终端节点的有效监控，终端节点更具有脆弱性，将面临更多的安全威胁。 1.2 感知层安全问题 感知层的任务是全面感知外界信息，该层的典型设备包括RFID 装置、各类传感器( 如红外、超声、温度、湿度、速度等)、图像捕捉装置( 摄像头)、全球定位系统(GPS)、激
西安邮电大学 专业课程设计报告书 系部名称：光电子技术系 学生姓名： 专业名称： 班级：光电 实习时间：2013年6月3日至2013年6月14日
基于物联网的无线温度监控系统 【一】项目需求分析 承温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。温度是物联系统中一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着各类物联网的监控日益改善，各类器件的温度控制有了更高的要求，为了满足人们对温度监控与控制，本文设计了物联网家居系统中基于单片机的无线温度监控系统。随着信息科学与微电子技术的发展，温度的监控可以利用现代技术使其实现自动化和智能化。本次设计要求利用单片机及zibbee无线传输模块实现无线温度监测系统，实现温控范围调节及其超温范围报警 【二】实施方案及本人担的工作 1 .系统总体方案描述 系统设计分为2个部分，第一个部分实现温度的检测、显示和发送，第二个部分为数据的接收和显示。第一个设计模块中，利用单片机STC89C52控制温度传感器DS18B20定点检测和处理温度数据，并将当前温度显示在数码管上，接着单片机将采集的温度数据发送给单片机，再通过单片机控制，并将对接收到的温度数据进行一定的转换和处理，然后存放在寄存器中，等待下一步处理，再经过无线发送无线zigbee模块将显示的数据打包发送给第二个模块。第二个设计模块中，同样利用STC89C52单片机作为控制主体，先控制zigbee无线接收模块接收第一个模块发送的数据，然后将接收到数据在上位机上显示，整个过程就是这样。 2. 系统硬件构成 系统硬件方面主要由单片机最小系统，温度传感器DS18B20，4位共阳极数码管，还有zigbee无线收发模块,上位机显示模块组成，目的在于实现温度的准确检测和无线收发所检测的温度数据。 3.单片机最小系统设计 单片机最小系统的设计主要有五个部分组成，电源电路，复位电路，晶振电路，串口电路和控制主体的STC89C52单片机。 电源电路由一个六脚的按键开关，一个1K的电阻，一个10uF的极性电容和一个显示电路供电状态的发光二极管组成。开关为了适应各种情况下能够方便供电，开关外接有一个USB接口和一个DC-5V的标准电源接口作为供电设备使用。除此之外还设计了一个外接电源接口。电源电路如图2所示。
本科毕业论文（设计）题目无线温度测量系统设计 专业通信工程 作者姓名程丰收 学号2011201827 单位理工学院 指导教师黄慧 2015 年 6 月 教务处编
原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确的方式表明。本人承担本声明的相应责任。 学位论文作者签名：日期： 指导教师签名:日期：
１绪论.................................. 错误！未定义书签。 1.1 摘要 ................................................. ２ 1.2 选题依据和意义 (3) 1.3 无线传感器网络技术研究背景及意义 (4) 1.4 无线传感器网络技术简介 (5) 1.5 未来前景展望 (6) 2 ZigBee协议简介 (7) 2.1 ZigBee的概述 (8) 2.2 ZigBee的网络基础 (9) 2.2.1 网络节点类型 (10) 2.2.2 网络拓扑形式 (11) 2.3 ZigBee的工作模式 (12) 3 核心板介绍 (13) 3.1 CC2530核心板 (14) 3.2 CC2530引脚描述 (11) 3.3 温度传感器介绍 (16) 3.3.1 DS18B20温度传感器特性 (12) 3.3.2 DS18B20管脚介绍 (18) 4 系统总体设计 (19)
毕业设计文献综述 电气工程与自动化 无线温湿度检测系统设计 摘要：随着无线传感网络的发展，环境的监测在各个领域有着广泛的应用，同时，无线传感网络也在传感器的进步下显得更加实用化。针对分散节点温湿度的检测，设计一种基于单片机的无线温湿度监测系统。该设计采用C8051F330单片机为核心的控制器，以温湿度传感器HU-10S、无线收发模块nRF24L01、串行通信模块为辅助，完成对温湿度的实时监测。 关键词：监测系统；无线；温湿度测量； 近年来，随着传感器、计算机、无线通信及微电机等技术的发展和相互融合，产生了无线传感器网络[1]。无线传感器网络是目前国内外的研究热点,具有相当广阔的应用前景。但是,传感器网络要实现实用化,还有许多基础性问题和关键部件需要解决。无线传感器网络的实用化离不开传感器技术的进步。而目前无线传感器网络的的主要领域有这么几个方向：军事应用、环境应用、医疗应用、建筑及城市管理和公共安全与反恐。 例如美国Crossbow公司2005年第四季开展了一项利用无线传感器网络对狙击者进行定位的课题。预先在传感器节点上布设听觉感觉器,根据狙击时声响传到不同传感器节点的时间差,对狙击点进行联合定位[2]。这类传感器可以在大型集会前提前布置,不需长时间待机,而目前的技术足以满足传感器在体积方面的需求。在我国，无线传感器网络在农业方面的应用很多,但主要集中于测量空气温湿度,缺乏对于如土壤温湿度、CO2 浓度的研究,这将是今后进行的一个重要方向。 无线传感器作为传感器发展的一个新的方向越来越受到重视, 无线传感器网络作为无线传感器的应用随着技术的发展、完善和成熟, 将更加趋于实用, 在特殊领域, 它有着传统技术不可比拟的优势, 同时也必将开辟出不少新颖而有价值的商业应用。 用于检测温湿度的无线系统，具有简便、可靠的特点，具有可扩充性并且成本较低，是本系统的最大的意义。针对不同的地点，可以将其稍作变动，就可以达到不同的效果。如在家庭中，还可以用于检测天然气是否有泄漏、是否有人进入家中行窃。又如实验室中，则可以改为检测实验室内的有无烟雾等。温湿度的测量在农业生产的大棚管理，仓库粮食存储管理，生产制造行业，气象观测，恒温恒湿的空调房科研及日常生活中被广泛应用。可以说温湿度是影响日常的生产生活以及科研的一个很重要的因素。目前我国许多领域例如农业生产等仍采用测温仪器与人工抄录、管理结合的传统方法，这不仅效率低，而且会由于判断失误和管理不力造成很多严重损失。 本系统利用传感器进行数据采集，在C8051F330单片机中对数据进行处理，并同时使用nRF24L01
第一章 1.1物联网的安全特征： 1，感知网络的信息采集、传输与信息安全问题。 2，核心网络的传输与信息安全问题。3，物联网业务的安全问题。 1.2物联网从功能上说具备哪几个特征？ 1，全面感知能力，可以利用RFID、传感器、二维条形码等获取被控/被测物体的信息。 2，数据信息的可靠传递，可以通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确的传递出去。 3，可以智能处理，利用现代控制技术提供智能计算方法，对大量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。 4，可以根据各个行业，各种业务的具体特点形成各种单独的业务应用，或者整个行业及系统的建成应用解决方案。 1.3物联网结构应划分为几个层次？ 1，感知识别层 2，网络构建层 3，管理服务层4，综合应用层 1.4概要说明物联网安全的逻辑层次 物联网网络体系结构主要考虑3个逻辑层，即底层是用来采集的感知识别层，中间层数据传输的网络构建层，顶层则是包括管理服务层和综合应用层的应用中间层 1.5物联网面对的特殊安全为问题有哪些？ 1，物联网机器和感知识别层节点的本地安全问题。2，感知网络的传输与信息安全问题。3，核心网络的传输与信息安全问题。4，物联网业务的安全问题 信息安全：是指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不易受到偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠的运行，信息服务不中断。 针对这些安全架构，需要发展相关的密码技术，包括访问控制、匿名签名、匿名认证、密文验证（包括同态加密）、门限密码、叛逆追踪、数字水印和指纹技术。 1.8 物联网的信息安全问题将不仅仅是技术问题，还会涉及许多非技术因素。下述几个方面的因素很难通过技术手段来实现： （1）教育：让用户意识到信息安全的重要性和如何正确使用物联网服务以减少机密信息的泄露机会； （2）管理：严谨的科学管理方法将使信息安全隐患降低到最小，特别应注意信息安全管理； （3）信息安全管理：找到信息系统安全方面最薄弱环节并进行加强，以提高系统的整体安全程度，包括资源管理、物理安全管理和人力安全管理； （4）口令管理：许多系统的安全隐患来自账户口令的管理； 物联网结构与层次 ①感知识别层：涉及各种类型的传感器、RFID标签、手持移动设备、GPS终端、视频摄像设备等；重点考虑数据隐私的保护； ②网络构建层：涉及互联网、无线传感器网络、近距离无线通信、3G/4G通信网络、网络中间件等；重点考虑网络传输安； ③管理服务层：涉及海量数据处理、非结构化数据管理、云计算、网络计算、高性能计算、语义网等；重点考虑信息安全； ④综合应用层：涉及数据挖掘、数据分析、数据融合、决策支持等。重点考虑应用系统安全； 4 管理服务层位于感知识别和网络构建层之上，综合应用层之下，人们通常把物联网应用
物联网信息安全技术研究 肖广娣 凌 云 （苏州大学 江苏 苏州 215131） 摘 要： 物联网在各个领域的推广应用也把原来的网络安全威胁扩大到物质世界，增加防范和管理难度，根据物联网的三个层次，分析物联网的安全特性，特别对感知层的安全问题进行分析，并对物联网安全技术中的密钥管理技术进行讨论。 关键词： 物联网；安全；感知层；RFID；密钥管理 中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120096－01 的议程，我们了解一下感知层的安全问题。 0 引言 感知层主要通过各类传感器和设备从终端节点收集信息，物联网是在计算机互联网的基础上将各种信息传感设备， 用传感器来标识物体，可无线或远程完成一些复杂的操作，节比如射频识别（RFID），红外传感器，全球定位系统，激光扫 约人力成本。而物联网中这些传感器或设备大多安装在一些无描器等各种信息传感设备与互联网结合起来构成的一个巨大网 人监控的地点，可以轻易接触或被破坏，极易被干扰，甚至难络，来进行信息的通信和交流，以实现对物品的识别，跟踪， 以正常运行，或被不法分子进行非法控制。 定位和管理，即“internet of things”。它是接下来网络发 比如我们在物联网中常见的RFID系统，它主要设计用来提展的主要方向，具有全面感知，可靠传递，智能化处理的特 高效率，降低成本，由于标签成本的限制，也很难对起采用较点。所以物联网是互联网，传感网，移动网络等多种网络的融 强的加密方式。并且它的标签和阅读器采取无线的非接触方合，用户端由原来的人扩展到了任何的物与物之间都可进行通 式，很容易受到侦听，导致在数据的收集，传输和处理过程中信以及信息的交换。但是随着这些网络的融合以及重新构成的 都面临严重的安全威胁。RFID系统一般部署在户外环境，容易统一的新的网络，使网络入侵，病毒传播等影响安全的可能性 受到外部影响，如信号的干扰，由于目前各个频带的电磁波都范围越来越大，它存在着原来多种网络已有的安全问题，还具 在使用，信号之间干扰较大，有可能导致错误读取命令，导致有它自己的特殊性，如隐私问题，不同网络间的认证，信息可 状态混乱，阅读器不能识别正确的标签信息；非法复制标签，靠传输，大数据处理等新的问题将会更加严峻。所以在物联网 冒充其它标签向阅读器发送信息；非法访问，篡改标签的内的发展过程中，一定要重视网络安全的问题，制定统一规划和 容，这是因为大多数标签为了控制成本没有采用较强的加密机标准，建立完整的安全体系，保持健康可持续发展。 制，大多都未进行加密处理，相应的信息容易被非法读取，导 1 物联网的安全特性 致非法跟踪甚至修改数据；通过干扰射频系统，进行网络攻物联网按照一般标准分为三个层次：应用层，网络层，感 击，影响整个网络的运行。 知层。应用层主要是计算机终端，数据库服务器等，进行数据 对此我们应该采取的安全措施为：首先对标签和阅读器之的接收，分析和处理，向感知系统其他终端下达指令。网络层 间传递的信息进行认证或加密，包括密码认证，数字签名，是依靠现有的网络，如因特网，移动网络等将应用层和感知层 hash锁，双向认证或第三方认证等技术，保证阅读器对数据进之间的通信数据进行安全可靠的传递，类似于人体的神经系 行解密之前标签信息一直处于锁定状态；其次要建立专用的通统。感知层主要包含一些无线传感设备，RFID标签和读写器， 信协议，通过使用信道自动选择，电磁屏蔽和信道扰码技术，状态传感器等，类似于人体的感官。虽然各层都具有针对性较 来降低干扰免受攻击；也可通过编码技术验证信息的完整性提强的密码技术和安全措施，但相互独立的安全措施不能为多层 高抗干扰能力，或通过多次发送信息进行核对纠错。 融合一起的新的庞大的物联网系统解决安全问题，所以我们必 所以针对感知层的安全威胁，我们需要建立有效的密钥管须在原来的基础上研究系统整合后带来的新的安全问题。 理体系，合理的安全架构，专用的通信协议确保感知层信息的应用层支撑物联网业务有不同的策略，如云计算，分布式 安全、可靠和稳定。 系统，大数据处理等等都要为相应的服务应用建立起高效，可 3 物联网的密钥管理技术 靠，稳定的系统，这种多业务类型，多种平台，大规模的物联 物联网中的密钥管理是实现信息安全的有力保障手段之网系统都要面临安全架构的建立问题。 一，我们要建立一个涉及多个网络的统一的密钥管理体系，解网络层虽然在因特网的基础之上有一定的安全保护能力， 决感知层密钥的分配，更新和组播等问题。而所有这些都是建但在物联网系统中，由于用户端节点大量增加，信息节点也由 立在加密技术的基础之上，通过加密实现完整性，保密性以及原来的人与人之间拓展为物与物之间进行通信，数据量急剧增 不可否认性等需求。加密技术分为两大部分：算法和密钥。之大，如何适应感知信息的传输，以及信息的机密性，完整性和 前国际上比较成熟的算法有AES，DES等，同时他们需要强大的可用性如何保证，信息的隐私保护，信息的加密在多元异构的 密钥生成算法保证信息的安全。 物联网中显得更加困难。 目前的密钥管理技术主要分为对称密钥管理和非对称密钥感知层信息的采集，汇聚，融合，传输和信息安全问题， 管理，对称密钥管理又分为预分配方式，中心方式和分组分簇因为物联网的感知网络种类复杂，各个领域都有可能涉及，感 方式。比较典型的有q-composite密钥预置方法，概率密钥预知节点相对比较多元化，传感器功能简单，无法具有复杂的安 分配方法，SPINS协议，E-G方法等，相对于非对称密钥系统，全保护能力。 它的计算 2 感知层的安全问题 由于应用层和网络层我们相对比较熟悉，而感知层是物联 网中最能体现物联网特性的一层，信息安全保护相对比较薄弱复杂度明显较低，但安全性也相对要低。非对称密钥 管理中比较典型的就是ECC公钥密码体制，它的硬件实现简单， （下转第126页）
1. 概述 HCWS无线测温系统是专门设计用于高压带电体的运行温度实时监测，该系统采用前沿的无线组网技术设计，实现了高压带电体温度远距离遥测。本产品密封性能良好，室内外均可安全使用。系统具有低功耗、等电位测量、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。 2. 技术特点 (1) 采用2.4G 频段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）频段。 (2) 直接序列扩频（DSSS），抗干扰能力更强。 (3) 温度传感器采用LTCC内置天线，体积最小。 (4) 极低的传感器耗电，电池寿命：＞ 5 年。 (5) 高达65535 个无线传感器编址。 (6) 自动传感器识别，无连线，安装简便。 (7) 传输距离：传感器与主机之间小于80米。 3. 高压开关柜射频无线测温系统结构 通过连续监测高压开关柜内触点或电缆接头的运行温度， 可确定触点和接头处的过热程度， 当发生超温或温度变化率越限时， 系统能够及时发出预警指示。 HCWS系统采用一台中心监测计算机，通过RS485工业总线，连接HCWS无线温度监测仪，每台HCWS都具有一个RS485接口，在无中继器的情况下，多达128个HCWS无线温度监测仪可组成一个无线遥测网络，每台HCWS无线温度监测仪相当于一个无线接入点，它可接入6‐18只无线温度传感器（户外空旷地域可以接入32到64只），系统的中心计算机在线监测所有HCWS无线温度监测仪所测量的温度。 4. 无线射频温度传感器 4.1 温度传感器工作原理 HCWS无线温度传感器用于测量高压带电物体表面的温度，如高压开关柜内的裸露触点、母线连接处、户外刀闸及变压器等的运行温度。无线温度传感器是由温度传感器、测量电路、单片机控制电路、无线调制接口和供电电路组成，如图4‐1 所示，传感器将温度信号通过2.4G无线网络发送到无线温度监测仪。 4.2 无线温度传感器性能指标 (1) 温度测量范围：‐55～+125。 (2) 精度：±0.5℃(‐20～+80℃)。
基于Cortex-M3智能无线温度测量系统设计 钟鼎 （中国地质大学机械与电子信息学院，湖北武汉430074） 摘要：设计了一种基于Cortex-M3内核的STM32F103RBT6为核心处理器的智能无线温度测量系统。系统采用 DS18B20数字温度传感器，并利用TC35I 模块接入GSM 网络，实现利用手机短信发送温度测量指令，手机短信接收 测量数据，该系统同时具有定时自检和温度报警功能，当处理器定时自检发现DS18B20出现故障时，系统会自动启用处理器内部温度传感器并短信报警。经实验证明，该系统测量精度最高可达0.0625度，适合在距离较远，不易布线的环境下使用。 关键词：Cortex-M3；STM32F103RBT6；DS18B20；TC35I ；温度测量中图分类号：TN98 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2011）21-0183-03 Intelligent wireless temperature measurement system based on Cortex-M3 ZHONG Ding （Mechanical and Electronic Information Institute ，China University of Geosciences ，Wuhan 430074，China ） Abstract:A system uses STM32F103RBT6processor which based on Cortex -M3core.By using DS18B20to measurement the temperature and using TC35I module to connect to the GSM network ，It achieves a function that using short message to send commands and receiving the measurement data by short message.The system also has a self -test function ，when the processor found the DS18B20fails ，it will automatically enable internal temperature sensor and send alarm message.It is suitable for long distance condition with a high precision. Key words:Cortex -M3；STM32F103RBT6；DS18B20；TC35I ；temperature measurement 收稿日期：2011-08-20 稿件编号：201108066 作者简介：钟鼎（1983—），男，湖南长沙人，硕士，助理工程师。研究方向：网络通信与安全。 温度测量[1]在家居生活和工业生产控制等领域都有着广泛的使用，随着电子技术的飞速发展，应用领域还在不断的扩展，基于单片机控制的温度测量系统也相继被提出，随着 ARM 公司最新Cortex 系列内核的推出，基于Cortex-M3内核 的高性价比的处理器受到了客户广泛欢迎，而在我国，GSM 网络超过95%的覆盖率也为无线通信和远程控制创造了良好的媒介，在某些特殊环境下，比如不易布线或者布线距离较长环境下，都会使测量系统的成本升高，而且数据在长距离的传输过程中极易受到干扰，利用技术成熟成本相对较低的GSM 网络，不仅不受传输距离的限制，而且具有较好的抗干扰能力，使用便携的手机发送短信控制来实现温度的实时测量是一种较好的方法。 1系统整体设计 智能温度测量系统主要由温度测量模块、GSM 模块、外 接EEPROM 、主控制器组成。主控制器使用意法半导体公司生产的STM32F103RBT6处理器，主要完成整个系统的运行和自检工作。温度测量模块使用DALLAS 公司的DS18B20数字温度传感器，GSM 模块使用西门子工业TC35I 模块，其支持中文短信功能，通过通用串口协议与主控制器通信，接收和发送主控制器的命令，当TC35I 模块接收到短消息命令后把命令发送给主控制器，主控制器分析短信命令，如为温度测量指令则开始测量温度，测量数据通过TC35I 模块发送回去，同时备份测量数据在外接EEPROM 中，整体结构框图如图1所示。 2 硬件电路设计 2.1 主控制器 意法半导体公司新推出的STM32F103RBT6，是基于 ARM 公司最新推出的V7平台的Cortex-M3内核。芯片[2-3]具 有128k FLASH ，20k SRAM ，2个SPI 接口，3个串口，一个 USB ，1个CAN ，51个IO 口。芯片的数据处理能力为 电子设计工程 Electronic Design Engineering 第19卷Vol.19第21期No.212011年11月Nov.2011 图1 系统整体结构 Fig.1Overall structure of system －183－
无线传感网络技术 课程实训 温湿度检测系统的设计与实现院（系）名称电子与信息工程学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 起止时间：2017.6.26—2017.7.14
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：软件工程
目录 第1章绪论 0 1.1系统的开发背景 0 1.2开发工具 0 第2章需求分析 (1) 2.1调研情况 (1) 2.2 模块划分 (1) 2.3 系统原理图 (1) 2.4 系统性能需求 (1) 第3章系统概要设计 (2) 3.1系统总体结构设计 (2) 3.2模块的创建 (2) 第4章硬件设计 (3) 4.1 DHT11温度湿度传感器电路设计 (3) 4.2 晶振电路和复位电路设计 (3) 4.3 LED数码显示模块设计 (3) 4.4 报警模块设计 (4) 4.5 主程序设计 (4) 4.6 LED显示子程序设计 (4) 第5章系统的测试 (6) 5.1 系统安装接线图 (6) 5.2 调试与结果 (6) 第6章总结 (6) 参考文献 (7) 附录程序 (8)
第1章绪论 1.1系统的开发背景 随着科学技术的快速发展，人类社会已取得了巨大进步！在居家生活、工农业生产、环保、气象、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境中的湿度和温度进行测量及控制。传统的方法是用温度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的场所进行换气、降温和去湿等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性相对较大。随着生产的发展急需一个含有微型计算机或微处理器的测量仪器，由于它拥有对数据存储，运算逻辑判断及自动化的功能，有着智能作用等优点，一个低成本和具有较高精度的温度湿度检测器将在许多领域代替人工操作，自动不间断检测环境温度和湿度。目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量，而且温湿度信息传递不及时，精度达不到要求，不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定。为此，本设计开发了一种能够同时测量多点，并实时性高、精度高，通过显示器显示温湿度信息，并能进行温湿度超限报警的测控产品。 本文设计的是基于单片机的室内温湿度检测与报警系统，运用温湿度传感器进行温度和湿度的检测，该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示，可测试一定范围室内环境温湿度的特点。省去了人工检测的繁琐、耗时的过程，随时通过检测器的显示器进行读数，既方便，又快捷。 1.2开发工具 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器，使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 LED数码管是现在电子设计中使用相当普遍的一种显示设备，每个数码管由7个发光二极管按照一定的排列结构组成，根据七个发光二极管的正负极连接不同，又分为共阴极数码管和共阳极数码管两种，选择的数码管不同，程序设计上也有一定的差别。 编程采用Keil C 软件，使用C语音。