[发明专利]基于无线传感器网络的多取水口加权取水系统及方法

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的多取水口加权取水系统，其特征在于，该系统包括协调器、自吸泵、若干无线传感器节点和比例阀；所述无线传感器节点位于取水口处；所述比例阀位于取水口与自吸泵之间的取水管道内；所述自吸泵受协调器控制其开启状态；

所述协调器与各取水处口的无线传感器节点之间进行一对多通信；

各无线传感器节点通过其上连接的传感器模块采集各个取水口的水流、水位信息和比例阀开闭角度信息；同时各无线传感器节点将各个取水口的水流、水位信息和比例阀开闭角度信息发送至协调器；

协调器对接收的各个取水口的水流、水位信息和比例阀开闭角度信息一并处理，计算得出各个取水口的加权水位高度，并将各个取水口处加权高度信息反馈至各无线传感器节点，进而调整比例阀开闭角度；调整完毕后，协调器接收到调整成功命令后开启自吸泵进行取水；取水完毕后，协调器发送命令关闭自吸泵，并向各无线传感器节点发送关闭比例阀命令。

2.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多取水口加权取水系统，其特征在于，该系统还包括服务器PC机，所述服务器PC机通过RS232与协调器进行一对一通信。

3.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多取水口加权取水系统，其特征在于，所述无线传感器节点，包括微控制器模块、传感器模块、射频模块和电源模块，所述微控制器与射频模块通过SPI通信接口互相通信；所述微控制器还设有编程接口，电源模块为供电模块。

4.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多取水口加权取水系统，其特征在于，所述取水口无线传传感器节点采用电池供电。

5.如权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的多取水口加权取水系统，其特征在于，所述各个无线传传感器节点与协调器之间的拓扑结构采用星型网络拓扑模式，构建自组无线传感器网络。

6.如权利要求5所述的一种基于无线传感器网络的多取水口加权取水系统，其特征在于，所述自组无线传感器网络的协议栈遵循IEEE802.15.4标准，网络层的协议格式符合Zigbee标准。

7.一种基于无线传感器网络的多取水口加权取水系统的取水方法，其特征在于，该方法的步骤包括：

步骤1：在同一水域不同位置设置若干个取水口，在各个取水口处设有无线传感器节点，同时采集各取水口处的水流、水位信息和比例阀开闭角度信息；

步骤2：无线传感器节点获取到取水口的各参数后以无线的方式传送至位于监测站的协调器节点，由协调器对各取水口处的水流、水位信息和比例阀开闭角度信息进行汇总计算；

步骤3：协调器通过RS232通信向监测站服务器PC机传输本次取水信息，其中包括各取水口水位情况、比例阀开闭角度和取水流量；监测站服务器PC将取水信息存储入数据库；

步骤4：协调器将获取的各个取水口的水流、水位信息和比例阀开闭角度信息，采用权趋同算法计算得出各个取水口的加权水位高度，同时将各个取水口处加权高度信息反馈至各无线传感器节点；

步骤5：无线传感器节点在接收到协调器传递的信息后，对各个取水口处的，比例阀开闭角度进行调整，调整完毕后，协调器接收到调整成功命令后开启自吸泵进行取水；

步骤6：取水完毕后，协调器发送命令关闭自吸泵，并向各无线传感器节点发送关闭比例阀命令，取水过程结束。