本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)夤艿烙脽o線傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。

背景技術(shù)：

燃?xì)夤艿朗蔷哂斜ㄎｋU的特種承壓設(shè)備( 特種輸送設(shè)備)，承受著易燃、易爆介質(zhì)，一旦發(fā)生爆炸或泄漏，往往并發(fā)火災(zāi)、二次爆炸等災(zāi)難性事故，并且由于貫穿經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)和人口稠密地區(qū)，發(fā)生事故后果非常嚴(yán)重，給社會經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)帶來巨大損失和危害。因此，加強(qiáng)檢驗工作、保障壓力管道長周期安全運行具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義和社會意義。

由于現(xiàn)有許多管網(wǎng)檢測方法都存在成本高、精度不足、無法廣泛應(yīng)用的問題，嚴(yán)重制約了市政管網(wǎng)檢測技術(shù)的應(yīng)用效益。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量具有通信、計算、感知能力的節(jié)點組成，通過無線通信方式形成自組織多跳的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是感知、采集和處理監(jiān)測區(qū)域中對象的相關(guān)信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點數(shù)目多，通信網(wǎng)絡(luò)常是自組織多跳網(wǎng)絡(luò)，相對較短的通訊距離，數(shù)據(jù)傳輸速率低，節(jié)點能量消耗低。將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于燃?xì)夤艿赖谋O(jiān)測，將無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點布置于燃?xì)夤艿姥鼐€，形成動態(tài)實時監(jiān)測和預(yù)測性診斷集成系統(tǒng)，具備的災(zāi)害預(yù)警功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種燃?xì)夤艿烙脽o線傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，本發(fā)明的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，具有較高集成度，同時具備低成本、低能耗、高效率、壽命長、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種燃?xì)夤艿烙脽o線傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，包括微控制器、能量管理模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、壓力傳感器、次聲波傳感器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏、驅(qū)動裝置、空氣泵和電源供給模塊；所述能量管理模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏、驅(qū)動裝置、空氣泵和電源供給模塊分別與微控制器相連；所述壓力傳感器和次聲波傳感器分別與A/D轉(zhuǎn)換器相連；所述能量管理模塊分別與壓力傳感器、次聲波傳感器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏和驅(qū)動裝置相連；所述電源供給模塊包括太陽能電池板、太陽能充電模塊、穩(wěn)壓電路、可充電鋰電池、轉(zhuǎn)換器和普通電池，太陽能電池板和可充電鋰電池分別與太陽能充電模塊相連，太陽能充電模塊與穩(wěn)壓電路相連，穩(wěn)壓電路和普通電池分別與轉(zhuǎn)化器相連，轉(zhuǎn)換器連接到微控制器；所述的太陽能電池板為圓形，其上設(shè)有凸透鏡層，所述的凸透鏡層是由焦距不同的六棱形凸透鏡組成的向上拱起的半球狀曲面；或者所述的太陽能電池板為橢圓形，其上設(shè)有凸透鏡層，所述的凸透鏡層是由焦距不同的六棱形凸透鏡組成的向上拱起的半橢球狀曲面。

在燃?xì)夤艿姥鼐€每隔一段距離或者在燃?xì)夤艿朗鹿暑l發(fā)處的適當(dāng)位置布置好壓力傳感器和次聲波傳感器，一旦燃?xì)庑孤?，傳感器采集信號后即將信號傳送給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳遞給微處理器，微處理器處理信號后通過無線通訊模塊將信號傳送出去。同時能量管理模塊能夠為工作在不同電壓下的其他各個部分提供適合的工作電壓。所述LCD顯示屏用于信息顯示。所述驅(qū)動裝置用于發(fā)生泄漏時將空氣泵打開，對燃?xì)夤艿佬孤c進(jìn)行應(yīng)急處理，將泄漏的氣體排出，減小泄漏點的壓強(qiáng)，防止事故的進(jìn)一步惡化。本發(fā)明采用普通電池和太陽能電池板相結(jié)合的方式為節(jié)點供電，一方面太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能為整個節(jié)點供電，另一方面，當(dāng)遇到連續(xù)陰雨天，太陽能供電不足時，可以通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為普通電池進(jìn)行供電，當(dāng)太陽能電池板能夠轉(zhuǎn)化光能為節(jié)點供電時，轉(zhuǎn)換器又會自動切換為太陽能供電，這種供電方式既節(jié)能又能夠延長了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的壽命。

優(yōu)選地，所述存儲器為RAM和ROM。

優(yōu)選地，所述無線通訊模塊為Zigbee通訊模塊。

優(yōu)選地，所述定位模塊為北斗定位模塊或者GPS定位模塊。

優(yōu)選地，微控制器為CC2430芯片。所述核心處理單元核心處理器為CC2430 芯片，該芯片采用高性能和低功耗的8051 微控制器核，具有高達(dá)128KB 可編程閃存和8KB 的RAM 等片上資源。

優(yōu)選地，所述LCD顯示器為1602 液晶顯示器。

優(yōu)選地，所述凸透鏡層上的六棱凸透鏡的焦點都落在太陽能電池板上。

本發(fā)明的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，具有較高集成度，同時具備低成本、低能耗、高效率、壽命長等優(yōu)點，實用性強(qiáng)，適用范圍廣。本發(fā)明的太陽能電池板其上具有向上拱起的半球狀或者半橢球狀的凸透鏡層，一方面凸透鏡具有聚光能力，能夠增加太陽能電池板的光照強(qiáng)度，另一方面向上拱起的半球狀或者半橢球狀曲面能夠增加受光面積，從而也能增加太陽能電池板的光照強(qiáng)度，光照強(qiáng)度增加，太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)化效率也增加。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的模塊示意圖；

圖2為太陽能電池板的具體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例1

一種燃?xì)夤艿烙脽o線傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，包括微控制器、能量管理模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、壓力傳感器、次聲波傳感器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏、驅(qū)動裝置、空氣泵和電源供給模塊；所述能量管理模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏、驅(qū)動裝置、空氣泵和電源供給模塊分別與微控制器相連；所述壓力傳感器和次聲波傳感器分別與A/D轉(zhuǎn)換器相連；所述能量管理模塊分別與壓力傳感器、次聲波傳感器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏和驅(qū)動裝置相連；所述電源供給模塊包括太陽能電池板、太陽能充電模塊、穩(wěn)壓電路、可充電鋰電池、轉(zhuǎn)換器和普通電池，太陽能電池板和可充電鋰電池分別與太陽能充電模塊相連，太陽能充電模塊與穩(wěn)壓電路相連，穩(wěn)壓電路和普通電池分別與轉(zhuǎn)化器相連，轉(zhuǎn)換器連接到微控制器；所述的太陽能電池板1為圓形，其上設(shè)有凸透鏡層2，所述的凸透鏡層2是由焦距不同的六棱形凸透鏡3組成的向上拱起的半球狀曲面；或者所述的太陽能電池板1為橢圓形，其上設(shè)有凸透鏡層2，所述的凸透鏡層2是由焦距不同的六棱形凸透鏡3組成的向上拱起的半橢球狀曲面。所述存儲器為RAM和ROM。所述無線通訊模塊為Zigbee通訊模塊。所述定位模塊為北斗定位模塊。微控制器為CC2430芯片。所述LCD顯示器為1602 液晶顯示器。所述凸透鏡層2上的六棱凸透鏡3的焦點都落在太陽能電池板1上。

實施例2

一種燃?xì)夤艿烙脽o線傳感器的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，包括微控制器、能量管理模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、壓力傳感器、次聲波傳感器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏、驅(qū)動裝置、空氣泵和電源供給模塊；所述能量管理模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏、驅(qū)動裝置、空氣泵和電源供給模塊分別與微控制器相連；所述壓力傳感器和次聲波傳感器分別與A/D轉(zhuǎn)換器相連；所述能量管理模塊分別與壓力傳感器、次聲波傳感器、存儲器、定位模塊、無線通訊模塊、LCD顯示屏和驅(qū)動裝置相連；所述電源供給模塊包括太陽能電池板、太陽能充電模塊、穩(wěn)壓電路、可充電鋰電池、轉(zhuǎn)換器和普通電池，太陽能電池板和可充電鋰電池分別與太陽能充電模塊相連，太陽能充電模塊與穩(wěn)壓電路相連，穩(wěn)壓電路和普通電池分別與轉(zhuǎn)化器相連，轉(zhuǎn)換器連接到微控制器；所述的太陽能電池板1為圓形，其上設(shè)有凸透鏡層2，所述的凸透鏡層2是由焦距不同的六棱形凸透鏡3組成的向上拱起的半球狀曲面；或者所述的太陽能電池板1為橢圓形，其上設(shè)有凸透鏡層2，所述的凸透鏡層2是由焦距不同的六棱形凸透鏡3組成的向上拱起的半橢球狀曲面。所述存儲器為RAM和ROM。所述無線通訊模塊為Zigbee通訊模塊。所述定位模塊為GPS定位模塊。微控制器為CC2430芯片。所述LCD顯示器為1602 液晶顯示器。所述凸透鏡層2上的六棱凸透鏡3的焦點都落在太陽能電池板1上。