[發明專利]基于無線傳感器網絡的電流監測系統和方法

有效

• 申請號: 201210592898.7
• 申請日: 2012-12-30
• 公開（公告）號: CN103913619A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 肖天柱;于志強;唐凌;王杰斌;吳淵;丁瑤;孫科武
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/22
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11266
• 代理人: 姜麗輝

1.一種基于無線傳感器網絡的電流監測系統，其特征在于：所述系統包括上位機，RS232通信鏈路，網絡匯集節點，Zigbee通信鏈路和傳感器節點，所述傳感器節點采集電流信息，各個傳感器節點以網絡匯集節點為中心組成星型拓撲網絡，所述傳感器節點與所述網絡匯集節點之間通過Zigbee無線傳輸模塊通信連接，所述網絡匯集節點和上位機之間使用RS232接口通信連接。

2.如權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的電流監測系統，其特征在于，其中所述傳感器節點包括電流信號采集單元、模擬信號處理單元、光電隔離單元、集成無線收發功能的嵌入式處理器單元。

3.如權利要求2所述的一種基于無線傳感器網絡的電流監測系統，其特征在于，其中電流信號采集單元采集輸入電流信號信息；模擬信號處理單元對信號進行濾除雜波操作；光電隔離單元進一步隔離干擾；集成無線收發功能的嵌入式處理器單元將采集到的數據發送至網絡匯集節點。

4.如權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的電流監測系統，其特征在于，其中所述網絡匯集節點包括集成無線收發功能的嵌入式處理器和RS232通信接口，所述集成無線收發功能的嵌入式處理器將得到的數據進行整理，通過RS232接口上傳至上位機。

5.如權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的電流監測系統，其特征在于，所述上位機包括帶有RS232接口的PC機和上位機界面程序，所述RS232接口接收通信數據，PC機處理后顯示在上位機界面中。

6.如權利要求2或3所述的一種基于無線傳感器網絡的電流監測系統，其特征在于，其中電流信號采集單元選用電流互感器，光電隔離單元選用可控制的光電耦合器件TLP521-1。

7.如權利要求2或3所述的一種基于無線傳感器網絡的電流監測系統，其特征在于，其中嵌入式處理器單元504選用CC2430/2431芯片。

8.一種基于無線傳感器網絡的電流監測方法，所述方法由權利要求1-7中任意一個基于無線傳感器網絡的電流監測系統實施，其特征在于所述方法包括如下步驟：

嵌入式系統初始化，設置相關參數。

系統判斷自身節點是否為網絡匯集節點，如認定為真，轉系統載入網絡匯集節點相關參數，設置RS232通信模塊和無線通信模塊步驟，否則轉系統載入傳感器節點相關參數，設置電流數據采集模塊和無線通信模塊步驟。

系統載入網絡匯集節點相關參數，設置RS232通信模塊和無線通信模塊。

系統查詢是否有上位機指令到達，如果認定為真，轉通過無線通信模塊將該指令發送到傳感器節點步驟，否則轉系統執行等待操作步驟。

系統執行等待操作，如果超時，則系統進入待機狀態，否則轉系統查詢是否有上位機指令到達步驟。

系統如果接收到上位機指令，則通過無線通信模塊將該指令發送到傳感器節點。

系統等待數據返回，如果得到要求返回的數據則轉系統將返回的數據重新整理，通過RS232通信單元上傳至上位機步驟，否則轉系統執行等待操作步驟。

系統執行等待操作，如果超時，則系統進入待機狀態，否則轉系統等待數據返回步驟。

系統將返回的數據重新整理，通過RS232通信單元上傳至上位機。

系統載入傳感器節點相關參數，設置電流數據采集模塊和無線通信模塊。

系統查詢是否有射頻指令到達，如果認定為真，轉系統執行對電流數據的采樣工作，獲得相關數據步驟，否則轉系統執行再次等待操作步驟。

系統執行再次等待操作，如果超時，則系統進入待機狀態，否則轉系統查詢是否有射頻指令到達步驟。

系統執行對電流數據的采樣工作，獲得相關數據。

系統將采集到的相關數據通過Zigbee通信鏈路上傳至網絡匯集節點，完成后進入休眠狀態。

9.如權利要求8所述的一種基于無線傳感器網絡的電流監測方法，其特征在于，其中當網絡匯集節點處于休眠狀態時，可被上位機指令和射頻指令喚醒。

10.如權利要求8所述的一種基于無線傳感器網絡的電流監測方法，其特征在于，其中當傳感器節點處于休眠狀態時，可被射頻指令喚醒。