專利名稱：一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線傳感器節點，尤其是涉及一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點。
背景技術：
目前，進行數據采集時主要是通過數據采集系統進行現場采集，然后人工將采集的數據通過有線或無線方式傳送到數據處理服務器進行處理，這種數據采集方式實時性差，即不能實時采集、實時傳輸，因而不能滿足實際需要。隨著通信、網絡等信息技術的發展，基于無線傳感網絡的開發和建設使數據實時采集和實時傳輸成為可能。然而傳感器網絡的建設一直尚未進入實用階段，究其原因，是傳感網節點的功能達不到要求，比如能量受限、通信能力受限、計算和存儲能力受限等，這些問題中，數據采集和處理能力成為制約標準化、普適的傳感器網絡節點研制的瓶頸。在數據采集上，普通的傳感網節點只能采集單一的數據，或只能接入一路模擬量傳感器。在數據處理上，普通的傳感網節點采樣分析速度慢，在復雜環境中的抗干擾能力不高，容易發生信息誤傳。另外，實際使用過程中，大多數情況下均需要對同一監測區域的多個參數進行測量，但是在一些工藝條件要求不高的場合， 并不必須同步對多個參數進行監測，各參數之間有主次之分，只有在主要因素處于某一規定范圍內時才需對次要因素進行監測，這樣能有效節省能量，延長節點的使用壽命，并且能大大節能數據處理模塊的內存空間，提高數據采集效率。例如在熱處理過程中，當溫度為影響處理質量的主要因素，而氣壓、保護氣體流量、保護氣體濃度等監測參數為次要因素時， 則一般情況下只需對主要因素進行監測，當主要因素處于控制范圍的上下限附近但并未超出控制范圍時，為保證處理質量才需對其它次要因素進行監測。正是由于上述種種原因， 現行的傳感網節點無法有效完成實時的信息采集任務。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其設計合理、布網及維護方便、操作簡便且使用效果好、智能化程度高，將傳感器模塊中的多個傳感器分為主傳感器和次級傳感器，在降低節點能耗的同時，大幅提高了節點的數據采集效率和數據處理能力。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征在于包括由對被監測區域環境進行實時檢測的多個傳感器組成的傳感器模塊、用于自動搜索鄰近無線傳感器節點的短距離無線通信模塊、與傳感器模塊相接的數據處理模塊、與數據處理模塊相接的參數輸入裝置、由數據處理模塊進行控制且對傳感器模塊中處于工作狀態的傳感器及其所采集信息進行同步顯示的LED 顯示單元、對多個所述傳感器的主次類型進行設定的傳感器主次類型設定模塊、與數據處理模塊相接的數據存儲模塊以及分別與數據處理模塊相接的電源模塊和無線收發模塊，所述數據處理模塊通過所述無線收發模塊與上位監控機進行雙向通信，所述短距離無線通信模塊、LED顯示單元和傳感器主次類型設定模塊均與數據處理模塊相接；多個所述傳感器包括由數據處理模塊進行激活的主傳感器和根據主傳感器所檢測信息由數據處理模塊進行激活的次級傳感器，所述主傳感器和次級傳感器的數量均為一個或多個，且所述主傳感器和次級傳感器均與數據處理模塊相接。上述一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征是還包括與數據處理模塊相接的計時模塊。上述一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征是所述無線收發模塊為將數據處理模塊接入互聯網的無線互聯網接入模塊，所述數據處理模塊通過無線互聯網接入模塊與互聯網服務器進行雙向通信。上述一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征是所述主傳感器和次級傳感器均為模擬信號傳感器，且所述模擬信號傳感器與A/D轉換電路模塊相接，所述A/D轉換電路模塊與數據采集模塊相接且數據采集模塊與數據處理模塊相接。上述一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征是所述短距離無線通信模塊為ZigBee短距離無線通信模塊。上述一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征是還包括與數據處理模塊相接且由數據處理模塊進行控制的告警提示單元。上述一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征是還包括與數據處理模塊相接的電量檢測單元，所述電源模塊包括電源管理模塊和與電源管理模塊相接的可充電電池，所述電源管理模塊與數據處理模塊相接，所述電量檢測單元對可充電電池內部剩余電量進行實時檢測并將所檢測電量信息同步上傳至數據處理模塊。本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、實現了不同傳感器同時使用和數據融合技術，實時性強，數據類型多樣且覆蓋范圍廣，各傳感網節點信息傳播的范圍和速度大，傳感器工作狀態采用遠程喚醒機制，能節省電力。2、設計合理，各模塊之間協調工作效率高，且各組件均采用模塊形式設置，非常省電，大大延長了傳感器節點的使用壽命。3、傳感網節點采用可充電電池供電，便于更換，保證節點供電穩定，使整個傳感器網絡具有可重構和易調整性、方便維護和管理。4、將傳感器模塊中的多個傳感器分為由數據處理模塊進行激活的主傳感器和根據主傳感器所檢測信息由數據處理模塊進行激活的次級傳感器，這樣只有在主傳感器所檢測信息處于某一特定范圍內時才激活次級傳感器進行工作狀態，其它情況下次級傳感器均處于不工作狀態，在保證有效監控的同時，能大幅度減少傳感器節點所消耗電量，延長傳感器節點的使用壽命，并且能大大節能數據處理模塊的內存空間，提高數據采集效率。5、節點負責連接無線傳感器網絡和外部網絡的通信，實現兩種網絡通信協議間的轉換和傳感器數據的無線傳輸。6、用戶只需要啟動相關命令，發送控制命令到傳感器網絡內部節點，即可實現數據的遠程采集和傳輸。綜上所述，本實用新型設計合理、布網及維護方便、使用操作簡便且使用效果好、 智能化程度高，將傳感器模塊中的多個傳感器分為由數據處理模塊進行激活的主傳感器和
4根據主傳感器所檢測信息由數據處理模塊進行激活的次級傳感器，能大幅度減少傳感器節點所消耗電量，延長傳感器節點的使用壽命，并且能提高節點的數據采集效率和數據處理能力。 下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的電路原理框圖^
附圖標記說明 1-傳感器模塊； 1-3-A/D轉換電路模塊
4-參數輸入裝置；
7-電源模塊；
8-無線互聯網接入模塊；
11-計時模塊；
14-告警提示單元；
1-1-主傳感器；
2-數據處理模塊；
1-2-次級傳感器； 3-短距離無線通偏模塊；
5-傳感器主次類型設6-LED顯示單元； 定模塊；
7-1-電源管理模塊； 9-上位監控機；
12-互聯網服務器； 15-電量檢測單元。
7-2-可充電電池； 10-數據存儲模塊
13-數據采集模塊;
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括由對被監測區域環境進行實時檢測的多個傳感器組成的傳感器模塊1、用于自動搜索鄰近無線傳感器節點的短距離無線通信模塊3、與傳感器模塊1相接的數據處理模塊2、與數據處理模塊2相接的參數輸入裝置4、由數據處理模塊2 進行控制且對傳感器模塊1中處于工作狀態的傳感器及其所采集信息進行同步顯示的LED 顯示單元6、對多個所述傳感器的主次類型進行設定的傳感器主次類型設定模塊5、與數據處理模塊2相接的數據存儲模塊10以及分別與數據處理模塊2相接的電源模塊7和無線收發模塊，所述數據處理模塊2通過所述無線收發模塊與上位監控機9進行雙向通信，所述短距離無線通信模塊3、LED顯示單元6和傳感器主次類型設定模塊5均與數據處理模塊 2相接。多個所述傳感器包括由數據處理模塊2進行激活的主傳感器1-1和根據主傳感器 1-1所檢測信息由數據處理模塊2進行激活的次級傳感器1-2，所述主傳感器1-1和次級傳感器1-2的數量均為一個或多個，且所述主傳感器1-1和次級傳感器1-2均與數據處理模塊2相接。本實施例中，所述主傳感器1-1的數量為一個，且所述次級傳感器1-2的數量為多個。同時，本實用新型還包括與數據處理模塊2相接的計時模塊11。本實施例中，所述無線收發模塊為將數據處理模塊2接入互聯網的無線互聯網接入模塊8，所述數據處理模塊2通過無線互聯網接入模塊8與互聯網服務器12進行雙向通信。所述主傳感器1-1和次級傳感器1-2均為模擬信號傳感器，且所述模擬信號傳感器與A/D轉換電路模塊1-3相接，所述A/D轉換電路模塊1-3與數據采集模塊13相接且數據采集模塊13與數據處理模塊2相接。[0035]本實施例中，所述短距離無線通信模塊3為ZigBee短距離無線通信模塊。同時，本實用新型還包括與數據處理模塊2相接且由數據處理模塊2進行控制的告警提示單元14。本實施例中，本實用新型還包括與數據處理模塊2相接的電量檢測單元15，所述電源模塊7包括電源管理模塊7-1和與電源管理模塊7-1相接的可充電電池7-2，所述電源管理模塊7-1與數據處理模塊2相接，所述電量檢測單元15對可充電電池7-2內部剩余電量進行實時檢測并將所檢測電量信息同步上傳至數據處理模塊2。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征在于包括由對被監測區域環境進行實時檢測的多個傳感器組成的傳感器模塊(1)、用于自動搜索鄰近無線傳感器節點的短距離無線通信模塊(3)、與傳感器模塊(1)相接的數據處理模塊O)、與數據處理模塊( 相接的參數輸入裝置G)、由數據處理模塊( 進行控制且對傳感器模塊(1) 中處于工作狀態的傳感器及其所采集信息進行同步顯示的LED顯示單元(6)、對多個所述傳感器的主次類型進行設定的傳感器主次類型設定模塊(5)、與數據處理模塊( 相接的數據存儲模塊(10)以及分別與數據處理模塊( 相接的電源模塊(7)和無線收發模塊，所述數據處理模塊( 通過所述無線收發模塊與上位監控機(9)進行雙向通信，所述短距離無線通信模塊C3)、LED顯示單元(6)和傳感器主次類型設定模塊( 均與數據處理模塊 (2)相接；多個所述傳感器包括由數據處理模塊( 進行激活的主傳感器(1-1)和根據主傳感器(1-1)所檢測信息由數據處理模塊( 進行激活的次級傳感器(1-2)，所述主傳感器(1-1)和次級傳感器(1-2)的數量均為一個或多個，且所述主傳感器(1-1)和次級傳感器(1- 均與數據處理模塊( 相接。
2.按照權利要求1所述的一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，其特征在于還包括與數據處理模塊( 相接的計時模塊(11)。
3.按照權利要求1或2所述的一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點， 其特征在于所述無線收發模塊為將數據處理模塊( 接入互聯網的無線互聯網接入模塊 (8)，所述數據處理模塊( 通過無線互聯網接入模塊(8)與互聯網服務器(1 進行雙向ififn。
4.按照權利要求1或2所述的一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點， 其特征在于所述主傳感器(1-1)和次級傳感器(1- 均為模擬信號傳感器，且所述模擬信號傳感器與A/D轉換電路模塊(1- 相接，所述A/D轉換電路模塊(1- 與數據采集模塊 (13)相接且數據采集模塊(1 與數據處理模塊( 相接。
5.按照權利要求1或2所述的一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點， 其特征在于所述短距離無線通信模塊(3)為ZigBee短距離無線通信模塊。
6.按照權利要求1或2所述的一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點， 其特征在于還包括與數據處理模塊( 相接且由數據處理模塊( 進行控制的告警提示單元(14)。
7.按照權利要求1或2所述的一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點， 其特征在于還包括與數據處理模塊( 相接的電量檢測單元(15)，所述電源模塊(7)包括電源管理模塊(7-1)和與電源管理模塊(7-1)相接的可充電電池(7-2)，所述電源管理模塊(7-1)與數據處理模塊(2)相接，所述電量檢測單元(15)對可充電電池(7-2)內部剩余電量進行實時檢測并將所檢測電量信息同步上傳至數據處理模塊(2)。
專利摘要本實用新型公開了一種具有自觸發功能的多參數監測用無線傳感器節點，包括傳感器模塊、短距離無線通信模塊、數據處理模塊、參數輸入裝置、對傳感器模塊中處于工作狀態的傳感器及其所采集信息進行同步顯示的LED顯示單元、對多個傳感器的主次類型進行設定的傳感器主次類型設定模塊、數據存儲模塊以及電源模塊和無線收發模塊，多個傳感器包括由數據處理模塊進行激活的主傳感器和根據主傳感器所檢測信息由數據處理模塊進行激活的次級傳感器。本實用新型設計合理、布網及維護方便、操作簡便且使用效果好、智能化程度高，將傳感器模塊中的多個傳感器分為主傳感器和次級傳感器，在降低節點能耗的同時，大幅提高了節點的數據采集效率和數據處理能力。
文檔編號H04W84/18GK201937836SQ201020669549
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月19日 優先權日2010年12月19日
發明者吳曉華, 蒙海軍, 陳學鋒 申請人:西安迅騰科技有限責任公司