[發明專利]基于數據通信頻率自適應調節技術的智能節能型監測節點裝置

有效

• 申請號: 201110222820.1
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102387519A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 祁同林;王慶慶;譚文彬
• 申請（專利權）人: 南京三寶通信技術實業有限公司
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W84/18
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術領域

本發明專利涉及一種無線傳感技術的智能型監測節點，具體地說是一種基于數據通信頻率自適應調節技術的智能節能型監測節點裝置。

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背景技術

對于現場信息的采集，以往多采用工業總線傳輸，如對于模擬傳感器信號，由于信號小，通常由信號放大器、變送器等現場設備對信號進行放大、調理，轉換為4～20mA電流環進行遠程傳輸，對于傳輸距離近的場合，也有轉化為0～5V/0～10V電壓進行傳輸的；對于設備狀態、報警等開關量信號，通常由繼電器輸出觸點信號直接傳輸，也有智能化程度高的設備將模擬信號、數字信號進行處理、編程，再通過RS485/RS422、CAN、ProfiBUS、LonWorks等工業總線進行遠程傳輸。然而，對于水環境（江、河、湖、泊、水庫、海洋等）、空氣環境等監測監控系統，存在著布線成本高、施工不方便、易受破壞等因素，實時監測一直難以廣泛推廣。由于ZigBee具有無線傳輸、低功耗、自組網（星型、片狀、網狀型等拓撲結構）、網絡擴充性強等特點，而且，ZigBee芯片除了自帶IEEE802.15.4通信協議外，還具有高性能的8051微控制器、數據加密處理、電池監測、溫度監測等功能，以及豐富的I/O口、A/D、USART等接口，ZigBee技術與傳感器的結合可促進無線傳感器技術和物聯網技術在環境監測、交通管理、道路管理、醫療衛生、工農業生產、智能家居、抗災搶險、倉儲管理、物流運輸、國防軍事等領域發展。

目前,市面上基于ZigBee的節點裝置數據發送基本上分為2種方式，一種是數據采集一次、發送一次；另一種方式，為了節能，當數據正常時，連續采集n次發送一次，當數據異常時，采集一次、發送一次。第二種方式有所改進，但數據仍然比較頻繁。

發明內容

本發明專利的目的是針對現有的技術缺陷，提供一種基于數據通信頻率自適應調節技術的智能節能型監測節點裝置，該設備可以有效地實現節點與基站的無線連接和高效節能功能。

本發明專利的技術方案是：

一種基于數據通信頻率自適應調節技術的智能節能型監測節點裝置，其特征是它包括多個模擬傳感器、多個數字傳感器、模擬信號處理模塊、數字信號緩沖模塊、ZigBee模塊、電池、電源穩壓模塊和可控電源模塊；所述的多個模擬傳感器采集被監測對象的相應參數，各模擬傳感器的信號輸出端與模擬信號處理模塊的信號輸入端相連，多個數字傳感器采集被監測對象的狀態信息，各數字傳感器的信號輸出端與數字信號緩沖模塊的信號輸入端相連，模擬信號處理模塊和數字信號緩沖模塊的信號輸出端分別與ZigBee模塊的對應信號輸入端相連，ZigBee模塊的控制信號輸出端與可控電源模塊的控制輸入端相連；電源穩壓模塊的電壓輸入端與電池的正極相連，其電壓輸出端分別與ZigBee模塊的電源端和可控電源模塊的電壓輸入端相連，可控電源模塊的電壓輸出端分別與模擬信號處理模塊和數字信號緩沖模塊的對應電源端連接，為其供電。

所述模擬信號處理模塊包括模擬信號調理電路和A/D轉換電路，模擬信號調理電路的信號輸入端與各傳感器的模擬信號輸出端相連，模擬信號調理電路的信號輸出端與A/D轉換電路的模擬信號輸入端相連，A/D轉換電路的數字信號輸出端與ZigBee模塊的信號輸入端相連。

所述的傳感器包括溫濕度傳感器、PH值傳感器、電導率傳感器、濁度傳感器、溶解氧傳感器、液位傳感器、位移傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、CO2傳感器、CO傳感器、NH3傳感器、粉塵傳感器和光照傳感器。

所述的數字傳感器包括油污傳感器、入侵報警器、光電開關

所述的ZigBee模塊可以采用CC2530芯片，可控電源模塊可采用REG101型芯片，電源穩壓模塊可采用ADP2503穩壓塊，模擬信號處理模塊可采用ADS1234芯片，數字信號緩沖模塊可采用74HC04芯片。

本發明專利的有益效果：

本發明專利有效克服了現有無線傳感器節點裝置數據發送比較頻繁，耗電量大的問題，本發明專利具有智能化程度高、參數設置靈活方便、采集信息豐富、現場部署方便、節能效果好、電池壽命長等特點。

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附圖說明

圖1是本發明專利的結構示意圖

圖2是本發明專利的工作流程圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明專利作進一步的說明。