[實(shí)用新型]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120368946.5
• 申請(qǐng)日: 2011-10-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202269026U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫凱明;石磊;甄海濤;陳慶文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江省科學(xué)院自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): H04W84/18
• 分類號(hào): H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

隨著1999年物聯(lián)網(wǎng)的概念的提出，與物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，且發(fā)展非常迅速。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)諸多相關(guān)技術(shù)中較關(guān)鍵的技術(shù)。《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和“新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)中均將傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是傳感網(wǎng)的重要組成部分，是一種本世紀(jì)初新興的，面向設(shè)備間短程，低速率信息交互的無(wú)線通信技術(shù)，適合在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境使用，具有很強(qiáng)的抗干擾能力、超低能耗、實(shí)時(shí)通信等技術(shù)特征。隨著工業(yè)無(wú)線技術(shù)進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，各級(jí)制造廠商及終端用戶開(kāi)始把無(wú)線技術(shù)引入市場(chǎng)，進(jìn)行更深入的監(jiān)視和控制整個(gè)物理世界。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基于短程無(wú)線通信IEEE?802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，使用符合中國(guó)無(wú)委會(huì)規(guī)定的自由頻帶，解決工廠環(huán)境下遍布的各種大型器械、金屬管道等對(duì)無(wú)線信號(hào)的反射、散射造成的多徑效應(yīng)，以及馬達(dá)、器械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電磁噪聲對(duì)無(wú)線通信的干擾，提供能夠滿足工業(yè)應(yīng)用需求的高可靠、實(shí)時(shí)無(wú)線通信服務(wù)。

現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系架構(gòu)在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集到傳輸還是采用有線的方式傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，這種以現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)總線為基礎(chǔ)的采集傳輸系統(tǒng)在系統(tǒng)擴(kuò)展性、布線復(fù)雜度、維護(hù)方便性上都有不足之處。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的是提供一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置，針對(duì)通信距離幾百米至幾公里、傳輸速率低于250kbps、單個(gè)節(jié)點(diǎn)功耗小于10mW的雙向無(wú)線監(jiān)測(cè)，使系統(tǒng)更加靈活，節(jié)省成本。

上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置，其組成包括：無(wú)線網(wǎng)關(guān)，所述的無(wú)線網(wǎng)關(guān)連接一組無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)，每個(gè)所述的無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)連接一組無(wú)線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，所述的無(wú)線網(wǎng)關(guān)包括微處理器模塊一，所述的微處理器模塊一分別連接以太網(wǎng)模塊和無(wú)線傳輸模塊，所述的微處理器模塊一采用STM32F107VC芯片，所述的無(wú)線傳輸模塊采用CC2430芯片。

所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置，所述的無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)包括微處理器模塊二，所述的微處理器模塊二分別連接無(wú)線傳輸模塊、顯示模塊、測(cè)量模塊和儀表接口，所述的無(wú)線測(cè)量節(jié)點(diǎn)與所述的無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)相同。

所述的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)裝置，所述的無(wú)線網(wǎng)關(guān)還包括與所述的微處理器模塊一連接的液晶顯示模塊、鍵盤接口模塊和FLASH/SD卡模塊。

有益效果：

1.?本實(shí)用新型由無(wú)線網(wǎng)關(guān)、無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)和無(wú)線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)三部分組成，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊基于短程無(wú)線通信IEEE?802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)較少且距離較近時(shí)可以只由無(wú)線基站和無(wú)線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。當(dāng)裝置規(guī)模較大時(shí)，可以設(shè)置多個(gè)無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)，這樣就增加系統(tǒng)的傳輸距離和減少基站的數(shù)據(jù)流量。整個(gè)系統(tǒng)的無(wú)線通信協(xié)議棧采用msstatePAN協(xié)議棧，通過(guò)配置msstatePAN協(xié)議棧的參數(shù)確定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。無(wú)線基站通過(guò)以太網(wǎng)與上位機(jī)相連，通過(guò)ModeBus協(xié)議與上位機(jī)通信，這樣，現(xiàn)在流行的組態(tài)軟件都可以很方便的與無(wú)線基站通信，增加了系統(tǒng)的通用性。

本實(shí)用新型采用流行的短程無(wú)線通信IEEE?802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，裝置節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線方式連接，免去布線的繁瑣，維護(hù)簡(jiǎn)單方便。將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，其在監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度和監(jiān)測(cè)靈活性等方面都具有傳統(tǒng)監(jiān)控手段難以比擬的優(yōu)勢(shì)，不僅可以提供更大的靈活性、流動(dòng)性、省去花在綜合布線上的費(fèi)用和精力，而且通過(guò)自適應(yīng)的組網(wǎng)和無(wú)線通信技術(shù)使得整個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)分布式協(xié)作，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)采樣、數(shù)據(jù)融合、查詢式監(jiān)控和動(dòng)態(tài)功能升級(jí)等先進(jìn)的監(jiān)測(cè)措施。

本實(shí)用新型可以部分代替目前監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所使用的RS485、CAN、工業(yè)以太網(wǎng)等組成的系統(tǒng)，由于其無(wú)線的特性，使系統(tǒng)更加靈活，節(jié)省成本。

附圖說(shuō)明：

附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是無(wú)線網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)或無(wú)線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。