[发明专利]基于电力线载波技术的智能传感网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及现代电子技术领域，具体涉及一种基于电力线载波技术的智能传感网络系统。

背景技术

传感器网络被广泛应用于军事、国土安全、环境监测、社区安防、工业生产等领域。传感器网络可理解为由一组传感器以自组织方式构成的有线或无线网络，其作用是感知、采集和处理所覆盖区域的感知对象的各种信息。从定义可以看出，传感方式有无线和有线两种方式。目前传感网络结构多种多样，其内部结构、通信方式以及接口协议也各不相同。无线传感网络在城市传感系统、森林安全监测、煤矿安全监测、农业等诸多领域都有广泛的应用。对于无线信号无法覆盖或阻隔过于严重的环境中，只能采用有线传感网络进行组网。

但在工业中，传感网络节点较多，用有线方式组网布线相当复杂，不利于之后的检修及维护。电力线载波技术是指利用电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，通俗的讲就是用两根线来完成供电和数据的传输这两项功能。电力线载波通信在智能楼宇、智能电网、电能自动抄表技术、油田钻井通信等领域有着较明显的优势。

本发明将电力线载波通信技术应用于传感器网络的设计中，开发了一套可用于强电磁干扰环境下的传感网络系统，整套系统具有扩展性强、可靠性好、便于维护等诸多优点。

发明内容

本发明旨在针对上述问题，提出一种基于电力线载波技术的智能传感网络系统。

本发明的技术方案在于：

一种基于电力线载波技术的智能传感网络系统，包括上层网络管理计算机、路由交换机、网络控制器、供电与数据传输网络、网络接口模块、智能传感器模块以及传感器网络终端；其中，上层网络管理计算机与路由交换机连接，智能传感模块、供电与数据传输网络以及网络控制器连接，网络控制器连接上层网络管理计算机；所述的网络接口模块也与网络控制器连接。

所述的供电与数据传输网络包括嵌入式处理器、以太网、载波终端模块、FLASH模块、第一电源调理模块以及耦合模块；其中，嵌入式处理器、以太网、载波终端模块与第一耦合模块依次连接；所述的嵌入式处理器、FLASH模块、第一电源调理模块与第一耦合模块依次连接。

所述的网络控制器包括以太网、载波局端模块、第二电源调理模块以及第二耦合模块，所述的耦合模块一端与第二电源调理模块连接，另一端依次与载波局端模块以及以太网连接。

所述的智能传感器模块的核心处理器为STM32F103ZET6。

所述的载波终端模块的型号为LX200V20。

本发明的技术效果在于：

本发明通过电力线载波技术，实现了数据信号与电能同线传输功能；采用可重构技术，传感器网络终端模块根据不同的测试要求可快速地重新配置；在传感网络中，预留了以太网接口，可以将测试数据及控制命令传到上位机中，完成远程监控和远程控制的功能；传感网络系统能够维护和管理整个传感网络，客观的保证了传感器网络的可靠性，整套系统便于维护，扩展性强。

具体实施方式

一种基于电力线载波技术的智能传感网络系统，包括上层网络管理计算机、路由交换机、网络控制器、供电与数据传输网络、网络接口模块、智能传感器模块以及传感器网络终端；其中，上层网络管理计算机与路由交换机连接，智能传感模块、供电与数据传输网络以及网络控制器连接，网络控制器连接上层网络管理计算机；所述的网络接口模块也与网络控制器连接。

其中，所述的供电与数据传输网络包括嵌入式处理器、以太网、载波终端模块、FLASH模块、第一电源调理模块以及耦合模块；其中，嵌入式处理器、以太网、载波终端模块与第一耦合模块依次连接；所述的嵌入式处理器、FLASH模块、第一电源调理模块与第一耦合模块依次连接。所述的网络控制器包括以太网、载波局端模块、第二电源调理模块以及第二耦合模块，所述的耦合模块一端与第二电源调理模块连接，另一端依次与载波局端模块以及以太网连接。所述的智能传感器模块的核心处理器为STM32F103ZET6。所述的载波终端模块的型号为LX200V20。

本发明通过电力线载波技术，实现了数据信号与电能同线传输功能；采用可重构技术，传感器网络终端模块根据不同的测试要求可快速地重新配置；在传感网络中，预留了以太网接口，可以将测试数据及控制命令传到上位机中，完成远程监控和远程控制的功能；传感网络系统能够维护和管理整个传感网络，客观的保证了传感器网络的可靠性，整套系统便于维护，扩展性强。