[发明专利]一种基于水体环境监测的无线网关节点及方法

权利要求书

1.一种基于水体环境监测的无线网关节点，其特征在于，包括无线传输模块、微处理器、信号收发模块以及温差发电自供电模块，其中：所述微处理器输入端与无线传输模块相连接，输出端与信号收发模块相连接，所述温差发电自供电模块分别与无线传输模块、微处理器及信号收发模块相连。

2.根据权利要求1所述的基于水体环境监测的无线网关节点，其特征在于，所述微处理器为低功耗中央微处理器，对用于表征水质量参数的多组监测数据信号进行集中分析，并按预定程序进行数据预处理。

3.根据权利要求2所述的基于水体环境监测的无线网关节点，其特征在于，所述信号收发模块为GPRS模块，所述GPRS模块通过微处理器的串口驱动，并通过AT指令控制，若GPRS模块在1分钟内无数据收发，则将自动进入休眠状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于水体环境监测的无线网关节点，其特征在于，所述温差发电自供电模块包括温差发电装置和电能管理模块，其中，所述电能管理模块包括电能管理电路、电能转换电路和电能存储器件，所述电能转换电路与温差发电装置的TEG相连，所述电能存储器件分别与电能转换电路、电能管理电路和无线网关节点相连。

5.根据权利要求4所述的基于水体环境监测的无线网关节点，其特征在于，所述电源管理电路包括起动电路、主电路、开关电路、反馈电路和储能器件，所述起动电路与主电路相通并分别与温差发电装置的TEG相连，所述开关电路分别与起动电路、主电路和反馈电路相通，所述反馈电路分别与起动电路和主电路相通，所述主电路与储能器件相连，所述起动电路为主电路的启动提供初始电压；所述主电路实现低输入电压到高输出电压的高效率转换；所述开关电路控制主电路开启与关闭，并通过方波的形式调节输出；所述反馈电路用于关闭起动电路及确保开关电路的工作。

6.根据权利要求5所述的基于水体环境监测的无线网关节点，其特征在于，所述温差发电装置包括透明罩、集热板、隔热层、支撑板、散热部件和泡沫浮垫，所述支撑板设置于透明罩的底部，并与透明罩形成封闭空间，所述集热板设置于所述封闭空间内，所述集热板底部贴设有TEG，所述散热部件通过TEG支撑件与所述TEG相连，所述TEG与集热板相连的一端为热端，其与散热部件相连的一端为冷端，所述集热板底部还设置有隔热层，所述隔热层位于集热板与支撑板之间，所述泡沫浮垫安装于支撑板的底部。

7.一种基于水体环境监测的无线网关方法，其特征在于，基于如权利要求1-6中任一项所述的基于水体环境监测的无线网关节点，所述无线网关节点通过无线传输模块与无线采集节点通信连接，且通过信号收发模块与远程监测中心通信连接，所述无线采集节点用于负责对水体环境参数的采集、预处理和无线传输，所述无线网关节点通过微处理器发送指令给无线采集节点，并通过无线传输模块接收无线采集节点传送的数据，再发送至实现数据的融合处理，所述远程监测中心通过信号收发模块接收无线网关节点融合处理后的数据，该方法包括以下步骤：

S100、无线网关节点初始化，且将无线网关节点所要实现的功能定义为数据事件、邻居表事件和路由表事件，每个事件完成相应功能，每个事件按一定关系串接就能实现无线网关节点工作的功能需求；

S101、唤醒后创建网络；

S102、判断是否收到远程监测中心发送的远程指令，若是，进入步骤S103，反之，则进入返回步骤S102；

S103、解析接收到的远程监测中心发送的远程指令；

S104、判断是否在上传数据，若是，则进入步骤S105，反之，则进入步骤S106；

S105、数据上传请求事件，进入步骤S110；

S106、判断是否上传邻居表，若是，则进入步骤S107，反之，则进入步骤S108；

S107、邻居表上传请求事件，进入步骤S110；

S108、判断是否上传路由表，若是，则进入步骤S109，反之，则进入步骤S111；

S109、路由表上传请求事件；

S110、全网广播设置指令；

S111、接收休眠指令；

S112、进入休眠。