[發明專利]基于電力線載波技術的智能傳感網絡系統

在審

• 申請號: 201711230324.4
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107863991A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 郝青
• 申請（專利權）人: 陜西玉航電子有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04L29/08
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 華長華

技術領域

本發明涉及現代電子技術領域，具體涉及一種基于電力線載波技術的智能傳感網絡系統。

背景技術

傳感器網絡被廣泛應用于軍事、國土安全、環境監測、社區安防、工業生產等領域。傳感器網絡可理解為由一組傳感器以自組織方式構成的有線或無線網絡，其作用是感知、采集和處理所覆蓋區域的感知對象的各種信息。從定義可以看出，傳感方式有無線和有線兩種方式。目前傳感網絡結構多種多樣，其內部結構、通信方式以及接口協議也各不相同。無線傳感網絡在城市傳感系統、森林安全監測、煤礦安全監測、農業等諸多領域都有廣泛的應用。對于無線信號無法覆蓋或阻隔過于嚴重的環境中，只能采用有線傳感網絡進行組網。

但在工業中，傳感網絡節點較多，用有線方式組網布線相當復雜，不利于之后的檢修及維護。電力線載波技術是指利用電力線，通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術，通俗的講就是用兩根線來完成供電和數據的傳輸這兩項功能。電力線載波通信在智能樓宇、智能電網、電能自動抄表技術、油田鉆井通信等領域有著較明顯的優勢。

本發明將電力線載波通信技術應用于傳感器網絡的設計中，開發了一套可用于強電磁干擾環境下的傳感網絡系統，整套系統具有擴展性強、可靠性好、便于維護等諸多優點。

發明內容

本發明旨在針對上述問題，提出一種基于電力線載波技術的智能傳感網絡系統。

本發明的技術方案在于：

一種基于電力線載波技術的智能傳感網絡系統，包括上層網絡管理計算機、路由交換機、網絡控制器、供電與數據傳輸網絡、網絡接口模塊、智能傳感器模塊以及傳感器網絡終端；其中，上層網絡管理計算機與路由交換機連接，智能傳感模塊、供電與數據傳輸網絡以及網絡控制器連接，網絡控制器連接上層網絡管理計算機；所述的網絡接口模塊也與網絡控制器連接。

所述的供電與數據傳輸網絡包括嵌入式處理器、以太網、載波終端模塊、FLASH模塊、第一電源調理模塊以及耦合模塊；其中，嵌入式處理器、以太網、載波終端模塊與第一耦合模塊依次連接；所述的嵌入式處理器、FLASH模塊、第一電源調理模塊與第一耦合模塊依次連接。

所述的網絡控制器包括以太網、載波局端模塊、第二電源調理模塊以及第二耦合模塊，所述的耦合模塊一端與第二電源調理模塊連接，另一端依次與載波局端模塊以及以太網連接。

所述的智能傳感器模塊的核心處理器為STM32F103ZET6。

所述的載波終端模塊的型號為LX200V20。

本發明的技術效果在于：

本發明通過電力線載波技術，實現了數據信號與電能同線傳輸功能；采用可重構技術，傳感器網絡終端模塊根據不同的測試要求可快速地重新配置；在傳感網絡中，預留了以太網接口，可以將測試數據及控制命令傳到上位機中，完成遠程監控和遠程控制的功能；傳感網絡系統能夠維護和管理整個傳感網絡，客觀的保證了傳感器網絡的可靠性，整套系統便于維護，擴展性強。

具體實施方式

一種基于電力線載波技術的智能傳感網絡系統，包括上層網絡管理計算機、路由交換機、網絡控制器、供電與數據傳輸網絡、網絡接口模塊、智能傳感器模塊以及傳感器網絡終端；其中，上層網絡管理計算機與路由交換機連接，智能傳感模塊、供電與數據傳輸網絡以及網絡控制器連接，網絡控制器連接上層網絡管理計算機；所述的網絡接口模塊也與網絡控制器連接。

其中，所述的供電與數據傳輸網絡包括嵌入式處理器、以太網、載波終端模塊、FLASH模塊、第一電源調理模塊以及耦合模塊；其中，嵌入式處理器、以太網、載波終端模塊與第一耦合模塊依次連接；所述的嵌入式處理器、FLASH模塊、第一電源調理模塊與第一耦合模塊依次連接。所述的網絡控制器包括以太網、載波局端模塊、第二電源調理模塊以及第二耦合模塊，所述的耦合模塊一端與第二電源調理模塊連接，另一端依次與載波局端模塊以及以太網連接。所述的智能傳感器模塊的核心處理器為STM32F103ZET6。所述的載波終端模塊的型號為LX200V20。

本發明通過電力線載波技術，實現了數據信號與電能同線傳輸功能；采用可重構技術，傳感器網絡終端模塊根據不同的測試要求可快速地重新配置；在傳感網絡中，預留了以太網接口，可以將測試數據及控制命令傳到上位機中，完成遠程監控和遠程控制的功能；傳感網絡系統能夠維護和管理整個傳感網絡，客觀的保證了傳感器網絡的可靠性，整套系統便于維護，擴展性強。