[发明专利]基于无线传感器网络的电流监测系统和方法

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的电流监测系统，其特征在于：所述系统包括上位机，RS232通信链路，网络汇集节点，Zigbee通信链路和传感器节点，所述传感器节点采集电流信息，各个传感器节点以网络汇集节点为中心组成星型拓扑网络，所述传感器节点与所述网络汇集节点之间通过Zigbee无线传输模块通信连接，所述网络汇集节点和上位机之间使用RS232接口通信连接。

2.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的电流监测系统，其特征在于，其中所述传感器节点包括电流信号采集单元、模拟信号处理单元、光电隔离单元、集成无线收发功能的嵌入式处理器单元。

3.如权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的电流监测系统，其特征在于，其中电流信号采集单元采集输入电流信号信息；模拟信号处理单元对信号进行滤除杂波操作；光电隔离单元进一步隔离干扰；集成无线收发功能的嵌入式处理器单元将采集到的数据发送至网络汇集节点。

4.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的电流监测系统，其特征在于，其中所述网络汇集节点包括集成无线收发功能的嵌入式处理器和RS232通信接口，所述集成无线收发功能的嵌入式处理器将得到的数据进行整理，通过RS232接口上传至上位机。

5.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的电流监测系统，其特征在于，所述上位机包括带有RS232接口的PC机和上位机界面程序，所述RS232接口接收通信数据，PC机处理后显示在上位机界面中。

6.如权利要求2或3所述的一种基于无线传感器网络的电流监测系统，其特征在于，其中电流信号采集单元选用电流互感器，光电隔离单元选用可控制的光电耦合器件TLP521-1。

7.如权利要求2或3所述的一种基于无线传感器网络的电流监测系统，其特征在于，其中嵌入式处理器单元504选用CC2430/2431芯片。

8.一种基于无线传感器网络的电流监测方法，所述方法由权利要求1-7中任意一个基于无线传感器网络的电流监测系统实施，其特征在于所述方法包括如下步骤：

嵌入式系统初始化，设置相关参数。

系统判断自身节点是否为网络汇集节点，如认定为真，转系统载入网络汇集节点相关参数，设置RS232通信模块和无线通信模块步骤，否则转系统载入传感器节点相关参数，设置电流数据采集模块和无线通信模块步骤。

系统载入网络汇集节点相关参数，设置RS232通信模块和无线通信模块。

系统查询是否有上位机指令到达，如果认定为真，转通过无线通信模块将该指令发送到传感器节点步骤，否则转系统执行等待操作步骤。

系统执行等待操作，如果超时，则系统进入待机状态，否则转系统查询是否有上位机指令到达步骤。

系统如果接收到上位机指令，则通过无线通信模块将该指令发送到传感器节点。

系统等待数据返回，如果得到要求返回的数据则转系统将返回的数据重新整理，通过RS232通信单元上传至上位机步骤，否则转系统执行等待操作步骤。

系统执行等待操作，如果超时，则系统进入待机状态，否则转系统等待数据返回步骤。

系统将返回的数据重新整理，通过RS232通信单元上传至上位机。

系统载入传感器节点相关参数，设置电流数据采集模块和无线通信模块。

系统查询是否有射频指令到达，如果认定为真，转系统执行对电流数据的采样工作，获得相关数据步骤，否则转系统执行再次等待操作步骤。

系统执行再次等待操作，如果超时，则系统进入待机状态，否则转系统查询是否有射频指令到达步骤。

系统执行对电流数据的采样工作，获得相关数据。

系统将采集到的相关数据通过Zigbee通信链路上传至网络汇集节点，完成后进入休眠状态。

9.如权利要求8所述的一种基于无线传感器网络的电流监测方法，其特征在于，其中当网络汇集节点处于休眠状态时，可被上位机指令和射频指令唤醒。

10.如权利要求8所述的一种基于无线传感器网络的电流监测方法，其特征在于，其中当传感器节点处于休眠状态时，可被射频指令唤醒。