[發(fā)明專利]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混凝土廠粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810232029.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN108548759A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘建明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳匯通智能化科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/06
• 分類號(hào): G01N15/06;H04W4/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混凝土廠粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，包括粉塵狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置、基站設(shè)備和監(jiān)測(cè)中心；所述粉塵狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置包括多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和通信節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)混凝土廠粉塵狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)感知，并將獲得的粉塵濃度數(shù)據(jù)通過通信節(jié)點(diǎn)發(fā)送至基站設(shè)備；所述基站設(shè)備匯聚各傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的粉塵濃度數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后轉(zhuǎn)發(fā)至監(jiān)測(cè)中心；監(jiān)測(cè)中心用于對(duì)基站設(shè)備發(fā)送的粉塵濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混凝土廠粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)測(cè)中心包括處理器和顯示器，該處理器將收到的粉塵濃度數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)設(shè)定的安全閾值進(jìn)行比較，輸出比較結(jié)果，并由顯示器進(jìn)行比較結(jié)果顯示。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混凝土廠粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，還包括分布在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)控制器和除塵裝置，控制器的輸入端與監(jiān)測(cè)中心連接；控制器控制所連接的除塵裝置的開關(guān)，在所在位置的粉塵濃度數(shù)據(jù)超出對(duì)應(yīng)設(shè)定的安全閾值時(shí)，控制除塵裝置除塵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混凝土廠粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和通信節(jié)點(diǎn)皆隨機(jī)部署于設(shè)定的監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，傳感器節(jié)點(diǎn)將其采集的粉塵濃度數(shù)據(jù)發(fā)送至其通信范圍內(nèi)的一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而由該通信節(jié)點(diǎn)將粉塵濃度數(shù)據(jù)發(fā)送至基站設(shè)備。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混凝土廠粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，傳感器節(jié)點(diǎn)將其采集的粉塵濃度數(shù)據(jù)發(fā)送至其通信范圍內(nèi)的一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，具體包括：

(1)初始化時(shí)各傳感器節(jié)點(diǎn)和通信節(jié)點(diǎn)開始對(duì)信道的探測(cè)，各傳感器節(jié)點(diǎn)接收基站設(shè)備廣播的“hello”數(shù)據(jù)包后記錄接收該“hello”數(shù)據(jù)包的時(shí)間并獲得時(shí)鐘同步，傳感器節(jié)點(diǎn)確定自身的感知范圍，向感知范圍內(nèi)的通信節(jié)點(diǎn)交互消息，從而確認(rèn)自己的鄰居通信節(jié)點(diǎn)集；

(2)傳感器節(jié)點(diǎn)為其鄰居通信節(jié)點(diǎn)集中的每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)時(shí)間標(biāo)號(hào)T_ij，表征通信節(jié)點(diǎn)ij從偵測(cè)信道轉(zhuǎn)為工作的時(shí)間，其中ij表示傳感器節(jié)點(diǎn)i的鄰居通信節(jié)點(diǎn)集中的第j個(gè)通信節(jié)點(diǎn)；

(3)傳感器節(jié)點(diǎn)將鄰居通信節(jié)點(diǎn)集中具有最小時(shí)間標(biāo)號(hào)的通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行激活，傳感器節(jié)點(diǎn)將采集的粉塵濃度數(shù)據(jù)發(fā)送至該通信節(jié)點(diǎn)，該通信節(jié)點(diǎn)被喚醒后完成粉塵濃度數(shù)據(jù)的傳輸，未被喚醒的其余通信節(jié)點(diǎn)則進(jìn)入睡眠狀態(tài)；

(4)在粉塵濃度數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時(shí)刻，被激活的通信節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)為探測(cè)狀態(tài)，其他睡眠的通信節(jié)點(diǎn)也轉(zhuǎn)為探測(cè)狀態(tài)，開始新一輪粉塵濃度數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ殴?jié)點(diǎn)激活過程。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的混凝土廠粉塵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述T_ij的計(jì)算公式為：

式中，T_max為設(shè)定的從偵測(cè)信道轉(zhuǎn)為工作的時(shí)間的最大值，E_ij為通信節(jié)點(diǎn)ij的當(dāng)前剩余能量，E_min為設(shè)定的最小能量值，D_i,ij為傳感器節(jié)點(diǎn)i與其鄰居通信節(jié)點(diǎn)集中的通信節(jié)點(diǎn)ij之間的距離，D_i,sink為傳感器節(jié)點(diǎn)i與基站設(shè)備的距離，D_ij,sink為通信節(jié)點(diǎn)ij與基站設(shè)備的距離，λ₁、λ₂為設(shè)定的權(quán)重系數(shù)。