[發明專利]基于無線傳感網絡的水庫汛情實時監測系統

無效

• 申請號: 200610124772.1
• 申請日: 2006-10-16
• 公開（公告）號: CN101166127A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 熊昌侖;熊濤;鄭宏;文必洋
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L29/06
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 黃瑞棠

1.一種基于無線傳感網絡的水庫汛情實時監測系統，包括子區域節點群(1)，電子水位標尺(2)，RS232接口電路(5)和終端數據處理機(6)；其特征在于：

還包括偵訊節點(3)和終端匯聚節點(4)；

子區域節點群(1)和電子水位標尺(2)無線連通；子區域節點群(1)、終端匯聚節點(4)、RS232接口電路(5)和終端數據處理機(6)依次連通；偵訊節點(3)和終端匯聚節點(4)無線連通；

子區域節點群(1)內的雨量傳感節點(1A)和電子水位標尺(2)分別將采集到的雨量數據及水位數據傳送至所處子區域的匯聚節點(1B)，再按洪泛方式或地理能量高效路由機制沿著數據傳輸梯度的方向將數據回傳至置于汛情終端數據中心(7)的終端匯聚節點(4)，經終端數據處理機(6)處理實時得到水庫汛情；

所述的子區域節點群(1)，即無線傳感水情網絡的n個子區域，包括雨量傳感節點(1A)和匯聚節點(1B)，用于采集和傳輸整個水庫區域的水情信息；

所述的電子水位標尺(2)，在無線傳感網絡子區域節點群(1)附近布置，用于采集河道及壩區的水位信息；

所述的偵訊節點(3)置于汛情終端數據中心(7)附近，用于全天候監測降雨信息；

所述的終端匯聚節點(4)位于汛情終端數據中心(7)，與子區域節點群(1)中與之鄰近的匯聚節點(1B)和偵訊節點(3)無線通信；在偵訊節點(3)探知降雨信息后，立即通過終端匯聚節點(4)告知汛情終端數據中心(7)，汛情終端數據中心(7)再通過終端匯聚節點(4)按洪泛方式或地理能量高效路由機制喚醒各子區域節點群(1)中處于休眠態的雨量傳感節點(1A)、匯聚節點(1B)和電子水位標尺(2)。

2.按權利要求1所述的一種基于無線傳感網絡的水庫汛情實時監測系統，其特征在于：

匯聚節點(1B)為雙匯聚節點方式，每個匯聚節點(1B)包括16位超低功耗微處理器(1B.1)，電池電量監測電路(1.B2)和TRF6900無線傳輸模塊(1B.3)；電池電量監測電路(1B.2)與16位超低功耗微處理器(1B.1)的NMI口相連，TRF6900無線傳輸模塊(1B.3)的數據端與16位超低功耗微處理器(1B.1)的串口及I/O口相連。

3.按權利要求1所述的一種基于無線傳感網絡的水庫汛情實時監測系統，其特征在于：

偵訊節點(3)包括雨量傳感器及信號調理電路(3.1)，電源交直流變換電路(3.2)，單片機(3.3)，DS1820數字溫度計(3.4)，DS1302時鐘芯片(3.5)，ADC0809?A/D轉換電路(3.6)，PTR2000無線傳輸模塊(3.7)；

單片機(3.3)分別與DS1820數字溫度計(3.4)、DS1302時鐘芯片(3.5)、ADC0809?A/D轉換電路(3.6)及PTR2000無線傳輸模塊(3.7)連接；電源交直流變換電路(3.2)與其它各部分的電源端相連，提供所需的工作電壓。

4.按權利要求1所述的一種基于無線傳感網絡的水庫汛情實時監測系統，其特征在于：

終端匯聚節點(4)包括16位超低功耗微處理器(4.1)，電池電量監測電路(4.2)，TRF6900無線傳輸模塊(4.3)，MAX232電平轉換電路(4.4)，電源交直流變換電路(4.5)，4066四雙向模擬開關(4.6)；

16位超低功耗微處理器(4.1)分別與電池電量監測電路(4.2)，TRF6900無線傳輸模塊(4.3)，MAX232電平轉換電路(4.4)，4066四雙向模擬開關(4.6)連接；電源交直流變換電路(4.5)與其它各部分的電源端相連，提供穩恒的工作電壓。

5.按權利要求1所述的一種基于無線傳感網絡的水庫汛情實時監測系統，其特征在于：

用超大型水庫的子區域節點群(12)取代原子區域節點群(1)，用終端數傳電臺(10)取代原終端匯聚節點(4)，添加流速儀(11)；

所述的超大型水庫的子區域節點群(12)包括子區域節點群(1)和數傳電臺(9)，在遠離壩區的河道沿途每6～10個子區域節點群1之間設置有一臺數傳電臺(9)，并通過數傳電臺(9)無線連通；終端數傳電臺(10)分別與超大型水庫的子區域節點群(12)、偵訊節點(3)、流速儀(11)無線連通，并通過RS232接口電路(5)與終端數據處理機(6)連通。

6.一種基于無線傳感網絡的水庫汛情實時監測流程，其特征在于：

①依次為：開始(a)，偵訊節點監測降雨(b)，降雨(c)-否，偵訊節點監測降雨(b)；

②依次為：開始(a)，偵訊節點監測降雨(b)，降雨(c)-是，通知終端汛情數據中心(d)，汛情終端數據中心發出查詢任務(e)，喚醒各子區域所有節點及電子水位標尺(f)，各子區域進行雨量及水位的數據采集(g)，各子區域向汛情終端數據中心回傳雨量及水位數據(h)，汛情終端數據中心處理數據及統一調控(i)。