[发明专利]一种无线传感器网络

说明书

技术领域

本发明是涉及一种无线传感器网络的改进。

背景技术

电厂设备监测系统为电厂监控系统提供现场设备的各种参数、数据、开关量和模拟量等信息，根据这些信息分析设备状态，执行开环、闭环控制与调节，对设备故障和事故进行报警和棚应处理，保证没各处于最优运行状态。通过在线温度监控系统可以评估配电设备当前状况和检测设备的异常，还可以帮助调整设备的技术规范和等级，确定被监控设备的实际限度和优化操作。现有的应用在配电设备监控中的传感器网络功耗高，准确性低且生产成本高。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种低功耗、可采用无线通信模块的一种无线传感器网络。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括网关单元、控制中心和中心数据库，其结构要点是：两个温度传感器和一个传感器分别通过无线传感器网络中端与网关单元相连；两个温度传感器和传感器的另一端分别于中压断路器、测控对象和导航盘相连。

作为一种优选方案，选用Chipcon公司的CC2420芯片实现无线通信功能。

本发明有益效果。

1、功耗低。

就低功耗而言，MSP430F1XX MCU系列表现非常突出。处理器模块选用了TI公司的微处理器MSP430F169。它提供业界较低的电流消耗，工作电压为1．8V，实时时钟待机电流的消耗仪为1.1 uA，而运行模式电流低至300 tlA，从休眠至正常工作整个唤醒过程仅需6ps。可满足系统实时性高和低功耗的要求。MSP430F169有6个工作模式，在空闲 (IDLE)模式时，CPU与内部时钟隔离，然而中断系统、定时器仍然工作，这时消耗很小电流，一般在微安数量级，因此可以满足系统的长期监测要求。

2、可采用无线通信模块。

本发明本文选用Chipcon公司的CC2420芯片实现无线通信功能。CC2420为信息包处理提供广泛的硬件支持，数据缓冲器、发射、数据加密、数据证明、空闲信道评估、链路质量指示和信息包实时资料，这些特点减少主控制器的工作量，使CC2420可与低成本微处珲器相接。CC2420的射频信号采用差分方式，其最佳差分负载是115+j180Q，阻抗匹配电路需要根据这一数值进行调整。本设计采用50Q单极子天线，阻抗匹配电路采用巴伦(BALUN)。巴伦电路由成本低廉的电感和电容构成，其中电感还为芯片内部的低噪声放大器和功率放大器提供直流偏置。

附图说明

为本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明采用如下技术方案，本发明包括网关单元、控制中心和中心数据库，两个温度传感器和一个传感器分别通过无线传感器网络中端与网关单元相连；两个温度传感器和传感器的另一端分别于中压断路器、测控对象和导航盘相连。

选用Chipcon公司的CC2420芯片实现无线通信功能。

软件平台设计。

节点的成本和能量供应方式是无线传感自组网的2个主要性能指标，设计基于电力系统场合下能长期使用的无线传感器网络是物理层协议需要考虑的关键问题。无线传感自组网媒体访问控制(MAC)层要求低能耗、低通信延迟和可以动态扩展。考虑电力系统背景下分析无线传感节点的移动特性，设计相适应的网络拓扑结构。软件平台的设计目的是面向网络层和应用层提供平台支撑的服务以及符合IEEE802.15.4协议标准的协议栈，这样，在路由算法中，可以将IEEE802.15.4部分视为透明，只开发和上层相关的代码。节点软件平台具体设计目标如下：利用平台提供的应用编程接口(API)，快速进行七层应用开发，搭建应用于特定场合的无线传感器网络，在工程应用和学术研究场合使用；利用USB通信API，方便地进行节点和PC机之间的通信，方便用户在开发和应用过程中的调试工作；利用平台的其他单元模块，在节点上实现自己的通信协议方案。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。