[实用新型]山洪监测无线传感器节点装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线传感器节点的技术领域，具体是一种山洪监测无线传感器节点装置。 

背景技术

我国是一个受山洪灾害比较严重的国家，因此极其需要良好的山洪自动测报系统，这将对于灾害的预报及防范起到非常重要的作用。无线传感器网络是由大量传感器节点组成的。传感器节点通常用于部署，它的成本低廉、重量轻，同时支持一些基本功能，比如事件检测、分类、追踪以及汇报。 

山洪监测无线传感器节点装置作为无线传感器网络的重要组成部分，具有以下特点： 

a）微型化。应用中的传感器节点要高度集成化，保证对目标系统的特性不会造成影响。 

b）低功耗。无线传感器网络中的节点有严格的电源要求，因为网络往往部署在无人值守的地方，节点使用电池供电，不能频繁更换电池，因此，如何节省电能是应用的首要问题。 

c）计算能力和存储容量有限。传感器节点都有嵌入式微处理器和存储器，嵌入式微处理器的处理和存储器的存储容量有限，因此传感器的计算能力十分有限。 

d）通信能力有限。传感器网络的通信带宽窄，覆盖范围小，还经常受到自然环境的影响，导致传感器节点通信失败。因此，网络的自恢复性、抗毁性也是应解决的重点问题。 

e）传感器数量多，分布范围广。网络中节点密集，数量巨大，此外，传感器网络可以分布在很广的地域。因此，维护十分困难，传感器网络的软、硬件必须具有高强壮性和容错性。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性较高且成本较低的山洪监测无线传感器节点装置。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供的山洪监测无线传感器节点装置，其特点是包括：数据采集模块、与该数据采集模块的数字信号输出端相连的数据处理及控制模块、与该数据处理及控制模块的数据和控制信号输入输出端相连的通信模块。 

所述数据采集模块包括：一个或多个传感器、分别与各传感器的信号输出端相连的模数转换器；模数转换器的数字信号输出端即为所述数据采集模块的数字信号输出端。 

所述数据处理及控制模块为单片机，也可采用ARM等嵌人式处理器。 

所述通信模块为GSM、CDMA或3G等无线通信模块。 

电源模块与所述数据采集模块、数据处理及控制模块和通信模块相连。 

本实用新型具有的技术效果： 

（1）本实用新型的山洪监测无线传感器节点装置包含一个或多个传感器，嵌人式处理器、低功率无线通信模块和供电电池。传感器节点在绝大多数时间保持“沉默”，但一旦监测到数据则立即进人活动状态。所有节点共同合作完成一个共同的任务。传感器节点硬件通信架构的设计必须充分考虑电池方面的限制。一般情况下，节点支持以下功能：动态配置，以支持多种网络功能；节点可以动态配置成网关，普通节点等；远程可编程，以便增加新的功能，比如，支持新的信号处理算法，定位功能，以便确定自己的绝对或者相对位置，比如，利用全球定位系统；支持低功耗的网络传输；支持长距离通信的能力，以便数据传输，比如网关之间的通信。在部署前，只需要少量的预配置。 

（2）传感器节点完成对周围环境中对象的感知并进行适当的处理后，将测量值无线传送给监控中心。因此，传感器节点的基本功能是：准确地采集环境参数的值，并进行初步的处理，遇险情时进行声光报警；接收监控中心的数据请求命令，将采集的数据发往监控中心等。 

（3）数据处理及控制模块用来进行节点设备控制、任务调度、能量计算、功能协调等；无线通信模块用来进行节点之间的数据发送、频率选择等，传感器用来进行外部传感器信号的接收、转换，能量供应模块为传感器节点提供必要的能量。 

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中 

图1是本实用新型的山洪监测无线传感器节点装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明： 

如图1，本实施例的山洪监测无线传感器节点装置，其包括：数据采集模块、与该数据采集模块的数字信号输出端相连的数据处理及控制模块、与该数据处理及控制模块的数据和控制信号输入输出端相连的通信模块。 

所述数据采集模块包括：一个或多个传感器、分别与各传感器的信号输出端相连的模数信号转换电路；模数信号转换电路的数字信号输出端即为所述数据采集模块的数字信号输出端。