[發明專利]一種分布式溫度測量系統及方法

在審

• 申請號: 202211699089.6
• 申請日: 2022-12-28
• 公開（公告）號: CN116113078A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 胡強;楊曉昆;張小強;熊超
• 申請（專利權）人: 北京臨近空間飛艇技術開發有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W76/15;G01K1/14
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李云

1.一種分布式溫度測量系統，其特征在于，包括：

測溫節點，所述測溫節點有多個，所述測溫節點分布在目標測溫區域采集溫度數據；

主控節點，所述主控節點與多個測溫節點電信號連接，所述主控節點接收多個所述測溫節點上傳的采樣數據；

上位機，所述上位機與所述主控節點電信號連接，所述上位機接收顯示主控節點的采樣數據；

節點移動電源，所述測溫節點及主控節點上均安裝有節點移動電源。

2.根據權利要求1所述的一種分布式溫度測量系統，其特征在于，所述測溫節點與主控節點均包括溫度傳感器、中央處理控制單元及無線通信模塊，所述中央處理控制單元分別與溫度傳感器及無線通信模塊電連接。

3.根據權利要求1所述的一種分布式溫度測量系統，其特征在于，所述上位機上設有通訊接口，所述通訊接口連接串行通信線纜的一端，所述串行通信線纜的另一端與所述主控節點連接。

4.根據權利要求2所述的一種分布式溫度測量系統，其特征在于，所述測溫節點對應的中央處理控制單元中固化測溫程序代碼，所述主控節點對應的中央處理控制單元中固化控制程序代碼。

5.一種應用如權利要求1-4任意一項所述的分布式溫度測量系統的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a：將多個測溫節點編號并布置在目標區域，采用無線星型網絡組網方式將一個主控節點和多個測溫節點連接，將主控節點與上位機連接，系統上電，進行初始化操作；

步驟b：主控節點發布查詢命令，等待各測溫節點上傳溫度測量數據，主控節點首次發送目標測溫節點查詢命令，如果在間隔t₁秒后仍未收到目標測溫節點的有效采樣數據，則再次發送目標測溫節點查詢命令；

步驟c：非目標測溫節點在等待t₂秒后，如果還沒有收到本測溫節點的查詢命令，則本測溫節點功能模塊進入休眠狀態，功能模塊休眠T秒后再次被喚醒，繼續等待本測溫節點的查詢命令；

步驟d：目標測溫節點收到本節點的查詢命令后，啟動當前位置溫度采集；目標測溫節點將當前位置溫度采樣數據編碼、組幀，并通過無線網絡接口發送至主控節點，完成數據的發送后，本節點功能模塊進入休眠狀態，功能模塊休眠T秒后再次被喚醒，繼續等待本節點的查詢命令；

步驟e：主控節點收到來自各個測溫節點的溫度測量數據后，通過串口通信將收到的目標測溫節點發來的有效溫度采樣數據發送至上位機，上位機監測程序將來自主控節點的溫度測量數據和狀態實時顯示至人機交互界面。

6.根據權利要求5所述的一種分布式溫度測量方法，其特征在于，所述步驟b中，所述主控節點在連續發送兩次目標測溫節點查詢指令后仍沒有收到目標測溫節點發來的有效溫度采樣數據，則判定該目標測溫節點故障，編碼故障碼，所述編碼故障碼包含故障節點編號、當前故障首次上報時間、故障類型及故障信息。

7.根據權利要求5所述的一種分布式溫度測量方法，其特征在于，所述步驟c中，假設共有n個測溫節點，針對一個測溫節點的查詢，主控節點從發出有效查詢命令起經過接收數據及處理到完成數據上傳整個過程需要T'秒，須滿足t₂≥(n-1)(t₁+T')的時間條件。

8.根據權利要求5所述的一種分布式溫度測量方法，其特征在于，所述步驟e中，主控節點判斷是否遍歷所有的測溫節點，如果沒有遍歷所有測溫節點，則查詢目標測溫節點地址指向下一節點，重復步驟b～步驟e。

9.根據權利要求8所述的一種分布式溫度測量方法，其特征在于，所述步驟e中，主控節點遍歷了所有的測溫節點，則主控節點指針復位，主控節點進入空閑狀態T秒，重復步驟b～步驟e，開始下一個測溫周期。