專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
瓦斯災(zāi)害是煤礦中最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，采掘工作面的變化移動(dòng)和地質(zhì)條件的不斷改變，使得單一瓦斯傳感器不能對(duì)煤礦瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r實(shí)施全方位監(jiān)控，導(dǎo)致瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控存在盲區(qū)，另外由于瓦斯?fàn)顟B(tài)參數(shù)信息與巷道的風(fēng)速、粉塵和溫度等其他參數(shù)關(guān)聯(lián)度較大，由此帶來的各種干擾必定會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響， 使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有模糊性、不確定性、不精確性，從而產(chǎn)生了極大的安全隱患。傳統(tǒng)的采用固定Sink節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布置方式存在很多不足，而且不具備信息融合和故障診斷的功能，難以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)的應(yīng)用要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，特別提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)及其系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)信息互補(bǔ)與協(xié)同感知，提高了信息的收集效率和系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。本實(shí)用新型的詳細(xì)技術(shù)方案如下一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，包括微處理器模塊、路由管理模塊、存儲(chǔ)器模塊和數(shù)據(jù)接口模塊，還包括分別與所述微處理器模塊連接的故障診斷模塊、信息融合模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊，以及分別與所述故障診斷模塊和信息融合模塊相連接的數(shù)據(jù)接口模塊；所述數(shù)據(jù)接口模塊，用于接收數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)輸出至所述故障診斷模塊及所述信息融合模塊；所述故障診斷模塊，用于實(shí)時(shí)解析所述數(shù)據(jù)，讀取所述數(shù)據(jù)中各傳感器的狀態(tài)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)信息判斷各傳感器的運(yùn)行狀態(tài)，將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述信息融合模塊，用于分析所述數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，判斷所監(jiān)測(cè)煤礦巷道當(dāng)前的瓦斯安全等級(jí)，并將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊，用于根據(jù)所述微處理器模塊的指令，接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)出控制
信息及調(diào)度信息。較佳地，所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊為ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)模塊。較佳地，所述數(shù)據(jù)接口模塊為無線數(shù)據(jù)接口模塊。其中，所述預(yù)設(shè)信息及所述預(yù)設(shè)規(guī)則均存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器內(nèi)。一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink系統(tǒng)，包括分為若干簇的物聯(lián)網(wǎng)感知域，其中每個(gè)簇均含有若干無線傳感器和一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，還包括Sink節(jié)點(diǎn)，其分別與各簇頭節(jié)點(diǎn)連接，用于在每個(gè)采樣周期中，分別接收各簇頭節(jié)點(diǎn)上傳的本簇內(nèi)若干無線傳感器的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、處理后，發(fā)出控制信息及調(diào)度信息；其中，所述智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，包括微處理器模塊、路由管理模塊、存儲(chǔ)器模塊和數(shù)據(jù)接口模塊，還包括分別與所述微處理器模塊連接的故障診斷模塊、信息融合模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊，以及分別與所述故障診斷模塊和信息融合模塊相連接的數(shù)據(jù)接口模塊；所述數(shù)據(jù)接口模塊，用于接收各傳感器發(fā)出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)輸出至所述故障診斷模塊及所述信息融合模塊；所述故障診斷模塊，用于實(shí)時(shí)解析所述數(shù)據(jù)，讀取所述數(shù)據(jù)中各傳感器的狀態(tài)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)信息判斷各傳感器的運(yùn)行狀態(tài)，將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述信息融合模塊，用于分析所述數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，判斷所監(jiān)測(cè)煤礦巷道當(dāng)前的瓦斯安全等級(jí)，并將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊，用于根據(jù)所述微處理器模塊的指令，接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)出控制
信息及調(diào)度信息。較佳地，還包括與所述智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)連接的顯示模塊，用于實(shí)時(shí)將所述控制信息、故障診斷信息及所述調(diào)度信息分類顯示。較佳地，所述每個(gè)簇的若干無線傳感器節(jié)點(diǎn)均圍繞所述簇頭節(jié)點(diǎn)呈星狀布置。本實(shí)用新型通過智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)把信息融合、故障診斷和路由管理功能集于一身，從而把智能化的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)應(yīng)用于煤礦瓦斯監(jiān)控，能夠全方位地感知礦山災(zāi)害征兆，對(duì)瓦斯、溫度、風(fēng)量、風(fēng)速等信號(hào)數(shù)據(jù)采樣，提取它們的特征量，運(yùn)用相應(yīng)的信息融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了信息互補(bǔ)與協(xié)同感知，并運(yùn)用傳感器故障診斷功能實(shí)時(shí)感知無線傳感器節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。本裝置的開發(fā)能夠充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)在煤礦井下應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，正確感知煤礦瓦斯災(zāi)害狀況，感知節(jié)點(diǎn)設(shè)備的健康狀態(tài)，為煤礦的安全監(jiān)測(cè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)提供了一個(gè)很好的感知層解決方案，較大提升了對(duì)煤礦瓦斯的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警預(yù)報(bào)能力，為提高煤礦生產(chǎn)效率和加大安全管理提供了一個(gè)全新的綜合信息化平臺(tái)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)電路連接示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)連接示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、具體方案和優(yōu)點(diǎn)更加清晰，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。參照?qǐng)D1，一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，包括微處理器模塊、路由管理模塊、存儲(chǔ)器模塊和數(shù)據(jù)接口模塊，還包括分別與所述微處理器模塊連接的故障診斷模塊、信息融合模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊，以及分別與所述故障診斷模塊和信息融合模塊相連接的數(shù)據(jù)接口模塊；所述數(shù)據(jù)接口模塊，用于接收數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)輸出至所述故障診斷模塊及所述信息融合模塊；其中，所述數(shù)據(jù)接口模塊是負(fù)責(zé)接收從無線網(wǎng)絡(luò)模塊中傳輸進(jìn)來的各簇傳感器節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。所述故障診斷模塊，用于實(shí)時(shí)解析所述數(shù)據(jù)，讀取所述數(shù)據(jù)中各傳感器的狀態(tài)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)信息判斷各傳感器的運(yùn)行狀態(tài)，將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述信息融合模塊，用于分析所述數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，判斷所監(jiān)測(cè)煤礦巷道當(dāng)前的瓦斯安全等級(jí)，并將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊，用于根據(jù)所述微處理器模塊的指令，接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)出控制
信息及調(diào)度信息。其中，所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊為ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)模塊。較佳地，所述預(yù)設(shè)信息及所述預(yù)設(shè)規(guī)則均存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器模塊內(nèi)。參照?qǐng)D2，下面通過一個(gè)較佳的例子來對(duì)本實(shí)用新型的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)具體電路實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)一步詳細(xì)說明。所述智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)中的微處理器模塊選用基于ARM9內(nèi)核的S3C2440A，它是 SamSung公司推出的16/32位RISC微處理器，芯片內(nèi)部集成一個(gè)IXD控制器和AD轉(zhuǎn)換接口，具有外部存儲(chǔ)器控制器，4通道DMA控制器，三通道UART，兩通道SPI，帶有MMU虛擬存儲(chǔ)器單元，可采用串行通信方式和外圍電路進(jìn)行連接。采用μ Clinux操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)軟件。μ Clinux操作系統(tǒng)高效穩(wěn)定，支持多線程任務(wù)同時(shí)執(zhí)行，可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)功能模塊， 即本申請(qǐng)中所述故障診斷模塊、所述信息融合模塊和所述路由管理模塊均內(nèi)置于該微處理器中。S3C2440A系統(tǒng)本身沒有大容量存儲(chǔ)器，把擴(kuò)展64MB的SDRAM作為RAM，選用1片 HY57V561620芯片，SDRAM芯片通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、若干控制線與S3C2440A芯片相連， HY57V561620芯片的控制線CS、/WE、/RAS、/CAS和CKE引腳分別與S3C2440A芯片的nGCS6、 nWBE、nSRAS、nSCAS和SCKE引腳對(duì)應(yīng)連接。該芯片用于緩存數(shù)據(jù)，加快微處理器模塊的運(yùn)行速度。存儲(chǔ)器模塊選擇Samsung公司生產(chǎn)的K9F1208高性能存儲(chǔ)芯片，該芯片的存儲(chǔ)容量為8x64Mb，工作電壓為3. 3V，16位數(shù)據(jù)寬度，采用TS0P48封裝。K9F1208的I/O 口既可以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，也可以接受地址信息和控制命令，主要用于存儲(chǔ)各種預(yù)設(shè)信息及預(yù)設(shè)規(guī)則，CLE有效時(shí)，鎖存在I/O 口上的是控制命令字；在ALE有效時(shí)，鎖存在I/O 口上的是地址；TO或RE有效時(shí)，鎖存的是數(shù)據(jù)。NAND Flash主要用于保存系統(tǒng)引導(dǎo)文件、操作系統(tǒng)、底層驅(qū)動(dòng)程序等大部分軟件。它的控制線/CE、CLE、ALE、/WE和/RE引腳分別與S3C2440A芯片的nFCE、CLE、ALE、nFWE和nFRE引腳對(duì)應(yīng)連接。無線網(wǎng)絡(luò)模塊選用CC2420，它是Chipcon公司推出一款支持2. 4GHz IEEE802. 15. 4/ZigBee協(xié)議，能夠提供健壯的信號(hào)調(diào)制和無線收發(fā)模塊，可以確保短距離通信的有效性和可靠性。CCM20芯片需要很少的外圍元件即可完成硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，外圍電路使用一個(gè)非平衡天線，連接非平衡變壓器，可優(yōu)化天線性能。CCM20模塊具有靈敏度高， 功耗低，可調(diào)節(jié)系統(tǒng)功耗，控制方便等特點(diǎn)。利用該模塊實(shí)現(xiàn)智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)與物聯(lián)網(wǎng)簇頭節(jié)點(diǎn)及井下執(zhí)行器間的數(shù)據(jù)傳送以及路由維護(hù)功能。S3C2440A 通過 SPI 口讀出和寫入數(shù)據(jù)到 CC2420，通過 GPG6、EINT9、GPG8、GPGO, GPB9檢測(cè)幀狀態(tài)和激活CCM20模塊，而GPBlO用于復(fù)位CCM20模塊。S3C2440A的EINT9 檢測(cè)CCM20的FIFOP中斷，當(dāng)CCM20接收到新的有效的數(shù)據(jù)幀后，通過該引腳請(qǐng)求主控制器處理。RESETS是用于復(fù)位CCM20芯片。VREG_EN是CCM20的電壓使能引腳，通過該引腳可減少系統(tǒng)功耗。SFD引腳是CCM20接收到一個(gè)幀界定符后的指示信號(hào)，可以用來指示已經(jīng)接收到了一個(gè)幀的幀界定符或者已經(jīng)發(fā)送了一個(gè)幀的幀界定符。CCA是用來檢測(cè)信道狀態(tài)的，這方便主控制器檢測(cè)信道狀態(tài)。SCLK，nCS, Si，SO是SPI的4個(gè)引腳，主控制器通過SPI與CCM20通信。對(duì)于S3C2420的SPI最高工作高達(dá)25MHZ，CC2420的最高工作頻率為10MHZ。這里我們?cè)O(shè)置為5MHZ。此外，智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)還連接IXD顯示模塊，用于輸出顯示由S3C2440A對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)診斷處理后識(shí)別出的有故障的傳感器節(jié)點(diǎn)編號(hào)以及調(diào)度控制信息，S3CM40A所包含的LCD控制器可支持多種LCD屏接口，能實(shí)現(xiàn)對(duì)多種類型LCD屏的控制。根據(jù)該設(shè)計(jì)的需求，選擇NS320M0B單色液晶屏構(gòu)成IXD顯示模塊。S3C2440A的IXD控制器外部接口使用 VFRAME, VLINE, VCLK, VM、VDO VD3 等信號(hào)與它連接。電源系統(tǒng)的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在這個(gè)裝置中，所需要的電源有5V、 3. 3V、1. 8V三種，電源管理模塊中選用LMl 117電壓轉(zhuǎn)換芯片就可以滿足系統(tǒng)需要。在強(qiáng)大的硬件系統(tǒng)支撐下，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了功能完備的能夠完成分布式信息融合、故障診斷和路由管理特色的系統(tǒng)功能模塊，具有處理速度快，系統(tǒng)穩(wěn)定等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了軟硬件的有機(jī)統(tǒng)一。該智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)裝置在瓦斯監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著非常重要的作用，為煤礦的安全監(jiān)測(cè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)提供了一個(gè)很好的感知層解決方案。參照?qǐng)D3，一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink系統(tǒng)，圖中所示巷道為一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)感知域，且分為若干簇，即簇1、簇2、簇3……簇N。其中每個(gè)簇均含有若干無線傳感器和一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，例如簇1中含有若干個(gè)無線傳感器301和一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn) 302 ；智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)303分別與各簇頭節(jié)點(diǎn)連接，用于在每個(gè)采樣周期中，分別接收各簇頭節(jié)點(diǎn)上傳的本簇內(nèi)若干無線傳感器的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、處理后，發(fā)出控制信息及調(diào)度信息至WSN高性能網(wǎng)關(guān)304，以便將各種信息轉(zhuǎn)發(fā)。需要說明的是，所述無線傳感器可以為相同種類的無線傳感器，也可以為不同種類的傳感器，例如在簇1可以分別安裝溫度、瓦斯?jié)舛?、濕度等不同的傳感器。其中，所述智能移?dòng)Sink節(jié)點(diǎn)303，包括微處理器模塊、路由管理模塊、存儲(chǔ)器模塊和數(shù)據(jù)接口模塊，還包括分別與所述微處理器模塊連接的故障診斷模塊、信息融合模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊，以及分別與所述故障診斷模塊和信息融合模塊相連接的數(shù)據(jù)接口模塊；所述數(shù)據(jù)接口模塊，用于接收各傳感器發(fā)出的數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)輸出至所述故障診斷模塊及所述信息融合模塊；所述故障診斷模塊，用于實(shí)時(shí)解析所述數(shù)據(jù)，讀取所述數(shù)據(jù)中各傳感器的狀態(tài)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)信息判斷各傳感器的運(yùn)行狀態(tài)，將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述信息融合模塊，用于分析所述數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，判斷所監(jiān)測(cè)煤礦巷道當(dāng)前的瓦斯安全等級(jí)，并將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊，用于根據(jù)所述微處理器模塊的指令，接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)出控制
信息及調(diào)度信息。其中，還包括與所述Sink節(jié)點(diǎn)連接的顯示模塊，用于實(shí)時(shí)將所述控制信息、故障診斷信息及所述調(diào)度信息分類顯示，其中可以采用圖2中的NS320M0B單色液晶屏構(gòu)成所述顯示模塊，在此不再贅述。[0050]較佳地，所述每個(gè)簇的若干傳感器節(jié)點(diǎn)均圍繞所述簇頭節(jié)點(diǎn)呈星狀布置，這樣簇頭節(jié)點(diǎn)可以更好、更準(zhǔn)確的接收每簇內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，降低了由于多跳無線傳輸造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或丟包， 減輕了簇內(nèi)的信息處理量；減少了冗余信息，節(jié)約了大量的通信帶寬和寶貴的能量資源，實(shí)現(xiàn)了信息互補(bǔ)與協(xié)同感知，提高了信息的收集效率和系統(tǒng)的容錯(cuò)能力；且具有易于控制，能量消耗低等優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，包括微處理器模塊、路由管理模塊、存儲(chǔ)器模塊和數(shù)據(jù)接口模塊，其特征在于，還包括分別與所述微處理器模塊連接的故障診斷模塊、信息融合模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊，以及分別與所述故障診斷模塊和信息融合模塊相連接的數(shù)據(jù)接口模塊；所述數(shù)據(jù)接口模塊，用于接收數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)輸出至所述故障診斷模塊及所述信息融合模塊；所述故障診斷模塊，用于實(shí)時(shí)解析所述數(shù)據(jù)，讀取所述數(shù)據(jù)中各傳感器的狀態(tài)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)信息判斷各傳感器的運(yùn)行狀態(tài)，將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述信息融合模塊，用于分析所述數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，判斷所監(jiān)測(cè)煤礦巷道當(dāng)前的瓦斯安全等級(jí)，并將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊，用于根據(jù)所述微處理器模塊的指令，接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)出控制信息及調(diào)度信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊為 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接口模塊為無線數(shù)據(jù)接口模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)信息及所述預(yù)設(shè)規(guī)則均存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器內(nèi)。
5.一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink系統(tǒng)，包括分為若干簇的物聯(lián)網(wǎng)感知域，其中每個(gè)簇均含有若干無線傳感器和一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，其特征在于還包括=Sink 節(jié)點(diǎn)，分別與各簇頭節(jié)點(diǎn)連接，用于在每個(gè)采樣周期中，分別接收各簇頭節(jié)點(diǎn)上傳的本簇內(nèi)若干無線傳感器的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、處理后，發(fā)出控制信息及調(diào)度信息；其中，所述智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，包括微處理器模塊、路由管理模塊、存儲(chǔ)器模塊和數(shù)據(jù)接口模塊，還包括分別與所述微處理器模塊連接的故障診斷模塊、信息融合模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊，以及分別與所述故障診斷模塊和信息融合模塊相連接的數(shù)據(jù)接口模塊；所述數(shù)據(jù)接口模塊，用于接收各傳感器發(fā)出的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)輸出至所述故障診斷模塊及所述信息融合模塊；所述故障診斷模塊，用于實(shí)時(shí)解析所述數(shù)據(jù)，讀取所述數(shù)據(jù)中各傳感器的狀態(tài)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)信息判斷各傳感器的運(yùn)行狀態(tài)，將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述信息融合模塊，用于分析所述數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則，判斷所監(jiān)測(cè)煤礦巷道當(dāng)前的瓦斯安全等級(jí)，并將判斷結(jié)果發(fā)送至所述微處理器模塊；所述無線網(wǎng)絡(luò)模塊，用于根據(jù)所述微處理器模塊的指令，接收監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)出控制信息及調(diào)度信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能移動(dòng)Sink系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述智能移動(dòng) Sink節(jié)點(diǎn)連接的顯示模塊，用于實(shí)時(shí)將所述控制信息、故障診斷信息及所述調(diào)度信息分類顯不。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的智能移動(dòng)Sink系統(tǒng)，其特征在于，所述每個(gè)簇的若干無線傳感器節(jié)點(diǎn)均圍繞所述簇頭節(jié)點(diǎn)呈星狀布置。
專利摘要本實(shí)用新型屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，為一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)及其系統(tǒng)。特別公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)用于煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)，其包括微處理器模塊、路由管理模塊、存儲(chǔ)器模塊和數(shù)據(jù)接口模塊，還包括分別與所述微處理器模塊連接的故障診斷模塊、信息融合模塊和無線網(wǎng)絡(luò)模塊，以及分別與所述故障診斷模塊和信息融合模塊相連接的數(shù)據(jù)接口模塊。通過智能移動(dòng)Sink節(jié)點(diǎn)把信息融合、故障診斷和路由管理功能集于一身，能夠正確感知煤礦瓦斯災(zāi)害狀況，感知無線傳感器節(jié)點(diǎn)的健康狀態(tài)，減輕了簇內(nèi)的信息處理量，實(shí)現(xiàn)了信息互補(bǔ)與協(xié)同感知，提高了信息的收集效率和系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，為煤礦安全監(jiān)測(cè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)提供了一個(gè)很好的感知層解決方案。
文檔編號(hào)E21F17/18GK201991567SQ20112006787
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者孟祥瑞, 王軍號(hào) 申請(qǐng)人:王軍號(hào)