[發(fā)明專利]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水工安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310097934.7
• 申請(qǐng)日: 2013-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103149917A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許旭生;廖剛堅(jiān);滕軍;曾庚運(yùn);丁永清;黎洪生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418;G01D21/02;H04W84/18
• 代理公司: 廣州弘邦專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44236
• 代理人: 張釔斌

1.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水工安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和測(cè)控中心；

監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)包括基本主控電路、數(shù)據(jù)采集電路和無(wú)線通信電路，其中：基本主控電路包含單片機(jī)和分別與該單片機(jī)相連的電源電路、硬件時(shí)鐘CLOCK?及FLASH存儲(chǔ)器電路；數(shù)據(jù)采集電路包含與單片機(jī)相連的采集滲壓、應(yīng)變、位移或滲流信息的振弦式傳感器采集電路、與單片機(jī)相連的采集水位信息的水位傳感器采集電路、與單片機(jī)相連的采集雨量信息的雨量傳感器采集電路中的任一項(xiàng)采集電路、任二項(xiàng)采集電路或全部采集電路；無(wú)線通信電路包含與單片機(jī)相連的YD-Zigbee?無(wú)線通信接口；

????匯聚節(jié)點(diǎn)包括基本主控電路和無(wú)線通信電路，其中：基本主控電路包含單片機(jī)和分別與該單片機(jī)相連的電源電路、硬件時(shí)鐘CLOLCK?及FLASH存儲(chǔ)器電路；無(wú)線通信電路包含與單片機(jī)相連的YD-Zigbee?無(wú)線通信接口，或分別與單片機(jī)相連的YD-Zigbee?無(wú)線通信接口和GPRS/GSM無(wú)線通信接口；

????測(cè)控中心包括連接互聯(lián)網(wǎng)的測(cè)控中心計(jì)算機(jī)，或包括中心節(jié)點(diǎn)和與該中心節(jié)點(diǎn)相連的測(cè)控中心計(jì)算機(jī)，該中心節(jié)點(diǎn)包含單片機(jī)和與該單片機(jī)相連的YD-Zigbee?無(wú)線通信接口；

若干監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)相鄰在一個(gè)有限的區(qū)域范圍之內(nèi)，該若干監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)與其關(guān)聯(lián)的匯聚節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)由YD-Zigbee?無(wú)線通信接口構(gòu)成的微小功率無(wú)線通道，形成一個(gè)自組織的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，適時(shí)采集水庫(kù)水位、雨量及滲壓、應(yīng)變、位移、滲流狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，以單跳或多跳的形式與關(guān)聯(lián)的匯聚節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)；多個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)各自集中處理來(lái)自相應(yīng)有限區(qū)域范圍內(nèi)的若干監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)交換過(guò)來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，視匯聚節(jié)點(diǎn)與測(cè)控中心距離的遠(yuǎn)近，以方式一或方式二定時(shí)傳輸?shù)綔y(cè)控中心處理；所述方式一為：當(dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)與測(cè)控中心距離較近時(shí)，匯聚節(jié)點(diǎn)直接通過(guò)由YD-Zigbee?無(wú)線通信接口構(gòu)成的微小功率無(wú)線通道將數(shù)據(jù)交換至中心節(jié)點(diǎn)，再傳輸給測(cè)控中心計(jì)算機(jī)處理；所述方式二為：當(dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)與測(cè)控中心距離較遠(yuǎn)時(shí)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)由GPRS/GSM無(wú)線通信接口連通的INTERNET/GPRS網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭B接互聯(lián)網(wǎng)的測(cè)控中心計(jì)算機(jī)處理，測(cè)控中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過(guò)建立的模型對(duì)采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)估水工當(dāng)前的安全狀態(tài)，進(jìn)而作出預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的水工安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的振弦式傳感器采集電路包含振弦傳感器、激振電路、信號(hào)放大與整形電路、恒流源與溫度轉(zhuǎn)換電路以及放大電路與A/D轉(zhuǎn)換電路，監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)單片機(jī)的I/O口輸出激振脈沖，經(jīng)激振電路驅(qū)動(dòng)振弦傳感器的感應(yīng)線圈發(fā)生諧振；所述信號(hào)放大與整形電路輸入振弦式傳感器輸出的諧振頻率信號(hào)，對(duì)該諧振頻率信號(hào)進(jìn)行放大、整流和整形，輸出標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào)至監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)單片機(jī)的I/O口，啟動(dòng)片內(nèi)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，從而得出振弦諧振頻率值，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)轉(zhuǎn)換計(jì)算得到所需測(cè)量值；所述恒流源與溫度轉(zhuǎn)換電路連接振弦傳感器的熱敏電阻，對(duì)振弦傳感器的熱敏電阻提供恒定電流，并將該振弦傳感器熱敏電阻兩端的電壓降輸入放大電路與A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模擬量至數(shù)字量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量信號(hào)由監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)單片機(jī)讀取，即為傳感器環(huán)境溫度值。