[發明專利]一種基于無線節點網絡的信號采集及監控系統

有效

• 申請號: 201310688116.4
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103686087B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 裴紅;趙猛;趙文學;劉若武;李閱明;潘艷華;閆日雄;宋少光;李玉龍;吳建光;傅小康;陳仕林;胡小鵬
• 申請（專利權）人: 中國寰球工程公司;中聯煤層氣有限責任公司;大連理工大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04W84/18
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨

1.一種基于無線節點網絡的信號采集及監控系統，其特征在于，包括：現場終端子系統、無線主干網子系統、監控終端子系統、無線網絡管理子系統以及供電子系統，其中：

所述現場終端子系統包括多個工藝參數采集設備和多個視頻采集設備，每個所述工藝參數采集設備和每個所述視頻采集設備設置在一個煤層氣生產井中，采集該煤層氣生產井中的工藝參數數據和視頻圖像數據；

所述無線主干網子系統包括多個無線收發節點設備和一個無線收發根節點設備，每個所述無線收發節點設備設置在一個煤層氣生產井的井口處，與設置在該煤層氣生產井中的工藝參數采集設備和視頻采集設備相連接，并接收其所采集的工藝參數數據和視頻圖像數據，所述無線收發節點設備和所述無線收發根節點設備之間無線通信連接，將所接收的工藝參數數據和視頻圖像數據無線發送給所述無線收發根節點設備，其中，當某個無線收發節點設備與所述無線收發根節點設備之間的無線通信鏈路受阻時，該無線收發節點設備通過與其鄰近的無線收發節點設備和所述無線收發根節點設備進行無線通信；

所述監控終端子系統與所述無線收發根節點設備相連接，所述無線收發根節點設備將所接收的工藝參數數據和視頻圖像數據發送給所述監控終端子系統進行存儲和處理，所述監控終端子系統將與所接收的工藝參數數據和視頻圖像數據相應的控制信號發送給所述無線收發根節點設備，所述無線收發根節點設備將所述控制信號發送給相應的無線收發節點設備，該無線收發節點設備將所述控制信號發送給與其相連接的執行裝置；

所述無線網絡管理子系統與所述無線收發根節點設備相連接，用于生成、發布和管理所有無線設備接入網絡的安全密匙，實現授權接入，以及獲取每個無線收發節點設備與所述無線收發根節點設備的通信鏈路、通信速率和故障報警信號，根據所接收的通信鏈路、通信速率和故障報警信號對每個無線收發節點設備與所述無線收發根節點設備進行通信的通信鏈路進行規劃，并將所規劃的通信鏈路發送給所述無線收發根節點設備及相應的無線收發節點設備，每個所述無線收發節點設備與所述無線收發根節點設備之間按照所規劃的通信鏈路進行通信；

所述供電子系統分別為所述現場終端子系統、所述無線主干網子系統、所述監控終端子系統和所述無線網絡管理子系統供電。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，在每個煤層氣生產井處，所述現場終端子系統還包括視頻圖像壓縮模塊、第一編碼模塊、第一信息發送模塊、第二編碼模塊、第二信息發送模塊、信息接收模塊和現場執行裝置，其中：

所述第一編碼模塊將工藝參數采集設備采集的工藝參數數據進行編碼，并通過所述第一信息發送模塊發送給相應的無線收發節點設備；

所述第二編碼模塊將視頻采集設備采集的視頻圖像數據進行編碼，并通過所述第二信息發送模塊發送給相應的無線收發節點設備；

所述信息接收模塊用于接收相應的無線收發節點設備發送來的控制信號，并將所述控制信號發送給所述現場執行裝置。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述監控終端子系統包括接口模塊、信息存儲模塊、信息顯示模塊和控制模塊，其中：

所述接口模塊連接在所述無線收發根節點設備與所述信息存儲模塊之間，所述信息顯示模塊與所述信息存儲模塊相連接，所述無線收發根節點設備將所接收的工藝參數數據和視頻圖像數據通過所述接口模塊發送給信息存儲模塊進行存儲，并進而發送給所述信息顯示模塊進行顯示；

所述控制模塊與所述接口模塊相連接，所述控制模塊將控制信號通過所述接口模塊發送給所述無線收發根節點模塊。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述無線網絡管理子系統包括無線設備監控模塊和安全管理模塊，其中：

所述安全管理模塊用于生成、發布和管理所有無線設備接入網絡的安全密匙，實現授權接入；

所述無線設備監控模塊用于獲取每個無線收發節點設備與所述無線收發根節點設備的通信鏈路、通信速率和故障報警信號，根據所接收的通信鏈路、通信速率和故障報警信號對每個無線收發節點設備與所述無線收發根節點設備進行通信的通信鏈路進行規劃，并將所規劃的通信鏈路發送給所述無線收發根節點設備及相應的無線收發節點設備，每個所述無線收發節點設備與所述無線收發根節點設備之間按照所規劃的通信鏈路進行通信。