[發(fā)明專利]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)的智能流量監(jiān)測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110119374.1
• 申請(qǐng)日: 2011-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102781014A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡榮林;顧相平;嚴(yán)云洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰工學(xué)院;揚(yáng)州蘇安物聯(lián)傳感科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04W24/00
• 分類(lèi)號(hào): H04W24/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、ZigBee低速率無(wú)處傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及Internet技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及傳感器采集的流量數(shù)據(jù)與無(wú)處傳感器網(wǎng)絡(luò)信息的無(wú)縫連接技術(shù)、802.15.4協(xié)議與TCP/IP協(xié)議之間協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)。

二、背景技術(shù)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算、通信和傳感器這三項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。是由大量的具有通信和計(jì)算能力的微小傳感器節(jié)點(diǎn)，以無(wú)線的方式連接構(gòu)成的自治測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。其網(wǎng)絡(luò)形式是大規(guī)模、無(wú)線、自組織、多跳、無(wú)分區(qū)、無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施支持的網(wǎng)絡(luò)，其中節(jié)點(diǎn)是同構(gòu)或異構(gòu)的，成本較低、體積較小，大部分節(jié)點(diǎn)不移動(dòng)，被隨意散布在工作區(qū)域，要求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有盡可能長(zhǎng)的工作時(shí)間。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)常運(yùn)作在人無(wú)法接近的惡劣甚至危險(xiǎn)的遠(yuǎn)程環(huán)境中。

流量監(jiān)測(cè)方法往往受布線、成本、部署安裝的靈活性等多種因素制約，難以滿足石油、化工、鋼鐵、水處理等行業(yè)管路流量監(jiān)測(cè)管理需求，限制了流量監(jiān)測(cè)管理智能化水平的提高。

本發(fā)明正是針對(duì)上述問(wèn)題給出的一種全新的解決方案，采用處理器MSP430F4250單片機(jī)為核心模塊，基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的ZigBee無(wú)線收發(fā)模塊以及3G移動(dòng)通信技術(shù)的具有實(shí)時(shí)顯示、處理、分析、無(wú)線通信等多功能于一體的智能流量監(jiān)測(cè)方法。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例要解決的問(wèn)題是提供一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)的智能流量監(jiān)測(cè)方法，具有實(shí)時(shí)采集流體流量數(shù)據(jù)信息，顯示、分析、處理以及無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ堋?/p>

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案提供的一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)的智能流量監(jiān)測(cè)方法，包括：傳感器采集流體流量參數(shù)值以及根據(jù)不同介質(zhì)、管徑等調(diào)節(jié)參數(shù)實(shí)時(shí)顯示流量瞬時(shí)值和累計(jì)值；流量值由異步串口傳輸方法；流量變換器中的數(shù)據(jù)信息與ZigBee無(wú)線通信模塊中信息的無(wú)縫連接，通過(guò)3G模塊遠(yuǎn)程傳輸采集的流量數(shù)據(jù)。

所述的傳感器采集流體流量值方法是通過(guò)磁位置傳感器HMC1501實(shí)時(shí)探測(cè)附件處角位移狀態(tài)的磁鐵相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在固定HMC1501的定向時(shí)，磁鐵可以轉(zhuǎn)換成±45°，所以它可以通過(guò)磁鐵運(yùn)動(dòng)的角度實(shí)現(xiàn)流量的檢測(cè)。HMC1501是霍尼韋爾公司AMR(各向異性磁阻)型磁位置傳感器。它為飽和方式下的AMR傳感器電橋HMC1501含有一個(gè)可在±45°范圍內(nèi)傳感位置的AMR電橋。HMC1501的電橋差分輸出電壓(ΔV)為：

ΔV＝-Vs?sin(2q)

式中：Vs：供電電壓(V)，S：材料常數(shù)(12mV/V)，q：磁場(chǎng)參考角(度)

對(duì)于簡(jiǎn)單的磁位置傳感而言，可以采用HMC1501傳感器探測(cè)附近處于線性或角位移狀態(tài)的磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

所述的流量變換器與無(wú)線通信模塊之間數(shù)據(jù)對(duì)接方法中流量變換器發(fā)送數(shù)據(jù)方法為：在單片機(jī)中設(shè)置一個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)，將要發(fā)送的數(shù)據(jù)存放于緩沖區(qū)，用設(shè)置的定時(shí)器A產(chǎn)生發(fā)送時(shí)鐘，在定時(shí)中斷程序里讀取發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，用移位的方式逐位發(fā)送數(shù)據(jù)。具體的函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下：

所述的無(wú)線通信模塊接收流量變換器串口中斷數(shù)據(jù)方法，主要包括三個(gè)步驟：接收幀頭數(shù)據(jù)，讀取數(shù)據(jù)緩存器，接收幀尾。ZigBee無(wú)線收發(fā)模塊接收一幀數(shù)據(jù)，具體函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：創(chuàng)新性的實(shí)現(xiàn)了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)絡(luò)的智能流量監(jiān)測(cè)方法，支持2.4G頻段ZigBee通信以及3G移動(dòng)通信技術(shù)、Internet，為石油、化工、鋼鐵、水處理等行業(yè)管路流量監(jiān)測(cè)監(jiān)控提高了一種自動(dòng)化、智能化的流量監(jiān)測(cè)方法，具有廣闊的應(yīng)用前景和工程應(yīng)用價(jià)值。

四、附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的原理框圖

圖2是本發(fā)明采用的總體流程圖

圖3是本發(fā)明按鍵模塊工作流程圖

圖4是本發(fā)明液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序流程圖

圖5是本發(fā)明液晶顯示工作流程圖

五、具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的說(shuō)明。

參照?qǐng)D1，圖1表示本發(fā)明原理框圖。主要包括流量數(shù)據(jù)采集模塊、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊、流量變換器模塊、3G網(wǎng)關(guān)、LCD液晶顯示模塊以及電源模塊。

參照?qǐng)D2，圖2表示本發(fā)明總體流程圖。首先初始化程序，讀取設(shè)定的如流體介質(zhì)、管徑等標(biāo)定參數(shù)值，讀取計(jì)算的累計(jì)值，通過(guò)LCD顯示瞬時(shí)、累計(jì)流量值。還需判斷是否有按鍵按下的操作，若有需驗(yàn)證密碼的正確性然后再執(zhí)行相關(guān)操作，若無(wú)按鍵操作則無(wú)需做相關(guān)動(dòng)作。