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一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的制作方法

文檔序號(hào):7896093閱讀:145來源:國(guó)知局
專利名稱:一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種無線傳感器節(jié)點(diǎn),尤其是涉及一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)
目前,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)主要是通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采集,然后人工將采集的數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進(jìn)行處理,這種數(shù)據(jù)采集方式實(shí)時(shí)性差,即不能實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)傳輸,因而不能滿足實(shí)際需要。隨著通信、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的發(fā)展,基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和建設(shè)使數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)傳輸成為可能。然而傳感器網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一直尚未進(jìn)入實(shí)用階段,究其原因,是傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的功能達(dá)不到要求,比如能量受限、通信能力受限、計(jì)算和存儲(chǔ)能力受限等,這些問題中,數(shù)據(jù)采集和處理能力成為制約標(biāo)準(zhǔn)化、普適的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)研制的瓶頸。在數(shù)據(jù)采集上,普通的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)只能采集單一的數(shù)據(jù),或只能接入一路模擬量傳感器。在數(shù)據(jù)處理上,普通的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采樣分析速度慢,在復(fù)雜環(huán)境中的抗干擾能力不高,容易發(fā)生信息誤傳。另外,現(xiàn)有的無線傳感器節(jié)點(diǎn)大多均不具有自動(dòng)巡檢功能,因而使用時(shí)存在人工巡檢費(fèi)時(shí)費(fèi)力、使用不便、易出現(xiàn)巡檢失誤等實(shí)際缺陷。正是由于上述種種原因,現(xiàn)行的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法有效完成實(shí)時(shí)的信息采集任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高,通過自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元被無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行周期性自動(dòng)巡檢,能有效保證傳感器節(jié)點(diǎn)中各傳感器的正常有序工作,并且巡檢效果顯示直觀,巡檢效果好。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征在于包括由對(duì)被監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的多個(gè)傳感器組成的傳感器模塊、與傳感器模塊相接的數(shù)據(jù)采集模塊、與數(shù)據(jù)采集模塊相接的數(shù)據(jù)處理模塊、用于與鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雙向通信的短距離無線通信模塊、用于與安裝在基站內(nèi)的上位機(jī)進(jìn)行雙向通信的無線收發(fā)模塊、與數(shù)據(jù)處理模塊相接的參數(shù)設(shè)置單元、由數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行控制且對(duì)傳感器模塊所檢測(cè)信息和多個(gè)所述傳感器的激活狀態(tài)巡檢結(jié)果與數(shù)據(jù)處理模塊的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行同步顯示的顯示單元、分別對(duì)多個(gè)所述傳感器的激活狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的多個(gè)傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元、對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的工作參數(shù)檢測(cè)單元、與數(shù)據(jù)處理模塊相接的計(jì)時(shí)模塊、分別與數(shù)據(jù)處理模塊相接的電源模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及對(duì)電源模塊內(nèi)部的儲(chǔ)存電量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電量檢測(cè)單元,所述傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元、工作參數(shù)檢測(cè)單元、電量檢測(cè)單元、計(jì)時(shí)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成周期性對(duì)無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元;所述短距離無線通信模塊、所述無線收發(fā)模塊、顯示單元、多個(gè)所述傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元、工作參數(shù)檢測(cè)單元和電量檢
3測(cè)單元均與數(shù)據(jù)處理模塊相接。上述一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征是還包括與數(shù)據(jù)處理模塊相接的移動(dòng)設(shè)備通信模塊,所述數(shù)據(jù)處理模塊通過移動(dòng)設(shè)備通信模塊與巡檢人員手持的移動(dòng)通信設(shè)備進(jìn)行雙向通信。上述一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征是還包括分別與上位機(jī)和移動(dòng)通信設(shè)備相接且由上位機(jī)和移動(dòng)通信設(shè)備分別進(jìn)行控制的告警提示單元。上述一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征是所述無線收發(fā)模塊為將數(shù)據(jù)處理模塊接入互聯(lián)網(wǎng)的無線互聯(lián)網(wǎng)接入模塊,所述數(shù)據(jù)處理模塊通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入模塊與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行雙向通信。上述一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征是所述移動(dòng)設(shè)備通信模塊為3G通信模塊或GPRS通信模塊,所述移動(dòng)通信設(shè)備為手機(jī)。上述一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征是多個(gè)所述傳感器均為模擬信號(hào)傳感器,且所述模擬信號(hào)傳感器與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊相接,所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)了不同傳感器同時(shí)使用和數(shù)據(jù)融合技術(shù),實(shí)時(shí)性強(qiáng),數(shù)據(jù)類型多樣且覆蓋范圍廣,各傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)信息傳播的范圍和速度大,傳感器工作狀態(tài)采用遠(yuǎn)程喚醒機(jī)制,能節(jié)省電力。2、設(shè)計(jì)合理,各模塊之間協(xié)調(diào)工作效率高,且各組件均采用模塊形式設(shè)置,非常省電,大大延長(zhǎng)了傳感器節(jié)點(diǎn)的使用壽命。3、傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采用可充電電池供電,便于更換,保證節(jié)點(diǎn)供電穩(wěn)定,使整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有可重構(gòu)和易調(diào)整性、方便維護(hù)和管理。4、設(shè)置有由傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元、工作參數(shù)檢測(cè)單元、電量檢測(cè)單元、計(jì)時(shí)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成周期性對(duì)無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元,通過自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元被無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行周期性自動(dòng)巡檢,操作簡(jiǎn)便且省時(shí)省力,巡檢效果好,能有效保證傳感器節(jié)點(diǎn)中各傳感器的正常有序工作,并且巡檢效果顯示直觀。5、節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)連接無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的通信,實(shí)現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議間的轉(zhuǎn)換和傳感器數(shù)據(jù)的無線傳輸。6、用戶只需要啟動(dòng)相關(guān)命令,發(fā)送控制命令到傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn),即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和傳輸。綜上所述,本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、使用操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高,通過自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元被無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行周期性自動(dòng)巡檢,省時(shí)省力且巡檢效果好,能有效保證傳感器節(jié)點(diǎn)中各傳感器的正常有序工作,并且巡檢效果顯示直觀。下面通過附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明
1-傳感器模塊; 2-數(shù)據(jù)處理模塊;3-短距離無線通信模塊;4-參數(shù)設(shè)置單元; 5-數(shù)據(jù)采集模塊;6-顯示單元;7-傳感器激活狀態(tài)檢8-工作參數(shù)檢測(cè)單9-上位機(jī);測(cè)單元;元;10-無線互聯(lián)網(wǎng)接入模11-計(jì)時(shí)模塊;12-電源模塊;塊;13-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊;14-電量檢測(cè)單元;15-移動(dòng)設(shè)備通信模塊;16-移動(dòng)通信設(shè)備;17-告警提示單元;18-互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器;19-A/D轉(zhuǎn)換電路模塊。
具體實(shí)施例方式如圖1所示,本發(fā)明包括由對(duì)被監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的多個(gè)傳感器組成的傳感器模塊1、與傳感器模塊1相接的數(shù)據(jù)采集模塊5、與數(shù)據(jù)采集模塊5相接的數(shù)據(jù)處理模塊2、用于與鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雙向通信的短距離無線通信模塊3、用于與安裝在基站內(nèi)的上位機(jī)9進(jìn)行雙向通信的無線收發(fā)模塊、與數(shù)據(jù)處理模塊2相接的參數(shù)設(shè)置單元 4、由數(shù)據(jù)處理模塊2進(jìn)行控制且對(duì)傳感器模塊1所檢測(cè)信息和多個(gè)所述傳感器的激活狀態(tài)巡檢結(jié)果與數(shù)據(jù)處理模塊2的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行同步顯示的顯示單元6、分別對(duì)多個(gè)所述傳感器的激活狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的多個(gè)傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元7、對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊2的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的工作參數(shù)檢測(cè)單元8、與數(shù)據(jù)處理模塊2相接的計(jì)時(shí)模塊11、 分別與數(shù)據(jù)處理模塊2相接的電源模塊12和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊13以及對(duì)電源模塊12內(nèi)部的儲(chǔ)存電量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電量檢測(cè)單元14,所述傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元7、工作參數(shù)檢測(cè)單元8、電量檢測(cè)單元14、計(jì)時(shí)模塊11和數(shù)據(jù)處理模塊2組成周期性對(duì)無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元。所述短距離無線通信模塊3、所述無線收發(fā)模塊、顯示單元 6、多個(gè)所述傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元7、工作參數(shù)檢測(cè)單元8和電量檢測(cè)單元14均與數(shù)據(jù)處理模塊2相接。同時(shí),本發(fā)明還包括與數(shù)據(jù)處理模塊2相接的移動(dòng)設(shè)備通信模塊15,所述數(shù)據(jù)處理模塊2通過移動(dòng)設(shè)備通信模塊15與巡檢人員手持的移動(dòng)通信設(shè)備16進(jìn)行雙向通信。本實(shí)施例中,本發(fā)明還包括分別與上位機(jī)9和移動(dòng)通信設(shè)備16相接且由上位機(jī)9和移動(dòng)通信設(shè)備16分別進(jìn)行控制的告警提示單元17。實(shí)際使用過程中,所述移動(dòng)設(shè)備通信模塊15為 3G通信模塊或GPRS通信模塊,所述移動(dòng)通信設(shè)備16為手機(jī)。本實(shí)施例中,所述無線收發(fā)模塊為將數(shù)據(jù)處理模塊2接入互聯(lián)網(wǎng)的無線互聯(lián)網(wǎng)接入模塊10,所述數(shù)據(jù)處理模塊2通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入模塊10與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器18進(jìn)行雙向通信。
本實(shí)施例中,多個(gè)所述傳感器均為模擬信號(hào)傳感器,且所述模擬信號(hào)傳感器與A/D 轉(zhuǎn)換電路模塊19相接,所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊19與數(shù)據(jù)采集模塊2相接。以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征在于包括由對(duì)被監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的多個(gè)傳感器組成的傳感器模塊(1)、與傳感器模塊(1)相接的數(shù)據(jù)采集模塊(5)、與數(shù)據(jù)采集模塊( 相接的數(shù)據(jù)處理模塊O)、用于與鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雙向通信的短距離無線通信模塊(3)、用于與安裝在基站內(nèi)的上位機(jī)(9)進(jìn)行雙向通信的無線收發(fā)模塊、與數(shù)據(jù)處理模塊( 相接的參數(shù)設(shè)置單元G)、由數(shù)據(jù)處理模塊( 進(jìn)行控制且對(duì)傳感器模塊(1)所檢測(cè)信息和多個(gè)所述傳感器的激活狀態(tài)巡檢結(jié)果與數(shù)據(jù)處理模塊 (2)的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行同步顯示的顯示單元(6)、分別對(duì)多個(gè)所述傳感器的激活狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的多個(gè)傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元(7)、對(duì)數(shù)據(jù)處理模塊O)的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的工作參數(shù)檢測(cè)單元(8)、與數(shù)據(jù)處理模塊(2)相接的計(jì)時(shí)模塊(11)、分別與數(shù)據(jù)處理模塊⑵相接的電源模塊(12)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(13)以及對(duì)電源模塊(12)內(nèi)部的儲(chǔ)存電量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電量檢測(cè)單元(14),所述傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元(7)、工作參數(shù)檢測(cè)單元(8)、電量檢測(cè)單元(14)、計(jì)時(shí)模塊(11)和數(shù)據(jù)處理模塊( 組成周期性對(duì)無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元;所述短距離無線通信模塊(3)、所述無線收發(fā)模塊、顯示單元(6)、多個(gè)所述傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元(7)、工作參數(shù)檢測(cè)單元(8)和電量檢測(cè)單元(14)均與數(shù)據(jù)處理模塊( 相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征在于還包括與數(shù)據(jù)處理模塊( 相接的移動(dòng)設(shè)備通信模塊(15),所述數(shù)據(jù)處理模塊( 通過移動(dòng)設(shè)備通信模塊(1 與巡檢人員手持的移動(dòng)通信設(shè)備(16)進(jìn)行雙向通信。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征在于還包括分別與上位機(jī)(9)和移動(dòng)通信設(shè)備(16)相接且由上位機(jī)(9)和移動(dòng)通信設(shè)備(16)分別進(jìn)行控制的告警提示單元(17)。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征在于所述無線收發(fā)模塊為將數(shù)據(jù)處理模塊( 接入互聯(lián)網(wǎng)的無線互聯(lián)網(wǎng)接入模塊(10),所述數(shù)據(jù)處理模塊( 通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入模塊(10)與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(18)進(jìn)行雙向通信。
5.按照權(quán)利要求2所述的一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征在于所述移動(dòng)設(shè)備通信模塊(1 為3G通信模塊或GPRS通信模塊,所述移動(dòng)通信設(shè)備(16)為手機(jī)。
6.按照權(quán)利要求2所述的一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),其特征在于多個(gè)所述傳感器均為模擬信號(hào)傳感器,且所述模擬信號(hào)傳感器與A/D轉(zhuǎn)換電路模塊(19)相接,所述A/D轉(zhuǎn)換電路模塊(19)與數(shù)據(jù)采集模塊( 相接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有自動(dòng)巡檢功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn),包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、短距離無線通信模塊、無線收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、對(duì)傳感器模塊所檢測(cè)信息和傳感器激活狀態(tài)巡檢結(jié)果與數(shù)據(jù)處理模塊的相關(guān)工作參數(shù)進(jìn)行同步顯示的顯示單元、電源模塊以及由多個(gè)傳感器激活狀態(tài)檢測(cè)單元、工作參數(shù)檢測(cè)單元、計(jì)時(shí)模塊、電量檢測(cè)單元、計(jì)時(shí)模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成的周期性對(duì)無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高,通過自動(dòng)巡檢的自動(dòng)巡檢單元被無線傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行周期性自動(dòng)巡檢,能有效保證傳感器節(jié)點(diǎn)中各傳感器的正常有序工作,且巡檢效果顯示直觀。
文檔編號(hào)H04B1/40GK102548031SQ201010596109
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月19日
發(fā)明者吳曉華, 蒙海軍, 高濤 申請(qǐng)人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司
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