[發明專利]用于無線傳感器網絡的控制方法

在審

• 申請號: 201711244346.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108061712A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 何進;曾東;伍小兵;詹善兵;吳夏夷;李生好
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27;G01N21/01;G01D21/02;G01D3/08;G01D3/036;G01D11/24;G01P5/08;H04W52/02;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 隋金艷;劉嘉

本發明涉及網絡控制技術，為了解決在現在的無線傳感器網絡控制方法中，由于投放在水流湍急處的節點中的傳感器單元在受到水流的沖擊后容易出現損壞而影響了對水質檢測結果的問題，提供了一種用于無線傳感器網絡的控制方法，采用的無線傳感器網絡包括主控制器和多個節點，節點包括主控制器單元、傳感器單元和無線通信單元；包括數據采集、數據傳遞以及狀態切換內容，其中：傳感器單元設置有鏤空的外殼，外殼上安裝有可轉動的葉輪，葉輪上設置有磁電式轉速傳感器，數據采集內容中還包括轉速采集。

技術領域

本發明涉及網絡控制技術，具體為一種用于無線傳感器網絡的控制方法。

背景技術

長江三峽工程是舉世矚目的特大型水利工程。隨著三峽工程的順利推進，庫區蓄水量增加，但是由于水體的自凈能力降低，庫區的水環境狀況正呈逐步惡化的趨勢，庫區的水環境的安全問題已經成為了國內外廣泛關注的熱點。三峽庫區的水環境安全問題關系到庫區以及長江中下游地區的用水安全、南水北調工程的順利實施、長江流域的生態安全以及三峽工程的成敗，更與整個中國的可持續發展密切相關。

為了實現對三峽庫區的水環境監測，已經在三峽庫區相繼建立了各級環境監測站。考慮到對三峽庫區的水環境狀況的監測是一個漫長的過程，而且，由于三峽水庫庫容量極大，由于三峽兩岸山體下部長期處于浸泡之中，因此發生山體滑坡、塌方和泥石流的頻率有所增加，并不方便人類到達，因此，在三峽庫區水環境監測中，選用了大規模的無線傳感器網絡，通過在三峽庫區中投放大量的無線傳感器節點，利用各個節點通過無線通信的方式，將采集到的數據傳回到控制中心，從而達到對三峽庫區的水環境特性進行實時監控的目的。

在三峽庫區水環境監測中采用的無線傳感器網絡，簡稱WSN，由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象的信息，并發送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網絡的三個要素，其中無線傳感器網絡的節點一般由處理器、無線通信、傳感器和電源四個模塊組成，而由于節點多被部署在地勢險峻、無人值守的區域，也就意味著若該處的節點出現故障后，它的維護成本需要很高，因此，為了實現減少無線傳感器網絡的運轉成本，就需要實現無線傳感器網絡的良好運轉，而為了保證無線傳感器網絡的良好運轉，需要解決的一個難題就是如何實現無線傳感器網絡節點的低功耗。

授權公告號為CN103298087B的發明專利文件中公開了一種基于狀態機的無線傳感器網絡節點低功耗方法，無線傳感器網絡節點包括主控制器單元以及主控制單元連接的傳感器單元、無線通信單元和能量供應單元，其中傳感器單元包括數字式傳感器和模擬傳感器，數字式傳感器包括了啟動測量轉換、測量轉換、轉換結果讀取、空閑和休眠五種工作狀態，模擬傳感器包括休眠、加電、AD轉換、轉換結果讀取四種工作狀態，無線通信單元包括無線發送、無線接收和休眠三種工作狀態，主控制單元分為了休眠態和活躍態兩種工作狀態；通過合理控制單一節點各單元的工作狀態縮短無線傳感器網絡節點的活躍時間來降低無線傳感器網絡節點的整體功耗，從而保證無線傳感器網絡的良好運轉。然后，由于三峽水域獨特的地理特征，導致局部水域的水流速較大，流速高達3米/秒,而我們都知道，對于同一物體來說，其運動速度越快動能越大，也就是說，對于投放在三峽水域不同位置處的傳感器受到的水流的沖擊是不同的，水流大的區域的傳感器受到的水流沖擊大得多，在遭受長時間的水流沖擊以后，傳感器就會出現損傷甚至損壞的情況，需要經常更換，而且，水流過大，也會影響對水質的檢測結果，這樣一來，增大了對無線傳感器網絡的管理成本，同樣也會降低對水質的監測結果。因此，為了提高無線傳感器網絡對水環境的檢測效果，同時也為了降低對無線傳感器網絡的管理成本，有必要提出一種新的對于無線傳感器網絡的控制方法。

發明內容

本發明意在提供一種用于無線傳感器網絡的控制方法，以解決現在的無線傳感器網絡控制方法中，由于投放在水流湍急處的節點中的傳感器單元在受到水流的沖擊后容易出現損壞而影響了對水質檢測結果的問題。