[发明专利]基于物联网技术的无线传感系统工作方法

摘要

本发明公开了一种基于物联网技术的无线传感系统工作方法，包括以下步骤：将能量供应模块、数据采集模块、数据处理与存储模块、通信模块封装在塑料壳内形成无线传感器节点；在监控区域内放置若干个无线传感器节点，每个无线传感器节点之间均通过自组织的方式构成网络,自组织的方式为多向无线连接；每个无线传感器节点的通信模块均能通过无线协议连接至其它无线传感器节点的数据采集模块；在终端设立监控中心，包括故障诊断与报警系统，每个无线传感器节点的均监控中心连接，每个无线传感器节点采集的数字信号通过无线传感器系统传输到监控中心的无线网关，直接送入计算机，进行数据的最终分析处理，能实时监控采集数据，确保无异常发生。

主权项

1.基于物联网技术的无线传感系统工作方法，无线传感系统是由若干个无线传感器节点构成的网络，其特征在于：所述的无线传感器节点由能量供应模块、数据采集模块、数据处理与存储模块、通信模块组成，数据采集模块由传感器模块、GPS模块、A/D转换器组成；数据处理与存储模块由微处理器、存储器、休眠系统组成；通信模块由无线收发模块组成；能量供应模块由电池式振动发电机组成；所述的数据处理与存储模块包括微控制器（1）、74hc1g32或门（2）、传输芯片（7）、74LV573锁存芯片、74hc595移位寄存器、DAC8571芯片、TMS320VC5402芯片，微控制器（1）的针脚1为SET1‑2，SET1‑2为第二通道的片选信号，接至74hc1g32或门（2）的输出端；微控制器（1）的针脚2为A1_Filter‑2；微控制器（1）的针脚3为LPC321_485_C2‑2，LPC321_485_C2‑2的信号线接至传输芯片（7）的针脚2、针脚3，负责与外围单片机的数据交换；微控制器（1）的针脚4为595_data‑2，595_data‑2接至74hc595移位寄存器的针脚14，用于传送串行数据信号；微控制器（1）的针脚5为LPC321_TXD1‑2，LPC321_TXD1‑2接至传输芯片（7）的针脚4，用于RS‑485发送数据信号；微控制器（1）的针脚6为ICP_RESET‑2；微控制器（1）的针脚7为GND，用于接地；微控制器（1）的针脚8为LPC321_485_C1‑2；微控制器（1）的针脚9为LPC321_485_C‑2，LPC321_485_C‑2接至传输芯片（7）的针脚2、针脚3，负责与上位机进行数据通讯；微控制器（1）的针脚10为LPC321_RXD1‑2；微控制器（1）的针脚11为serialDA_data‑2，serialDA_data‑2接至DAC8571芯片的针脚7，为DA的串行数据输入信号；微控制器（1）的针脚12为serialDA_clk‑2，serialDA_clk‑2接至DAC8571芯片的针脚6，为DA的串行时钟输入信号；微控制器（1）的针脚13为A2_LED‑2；微控制器（1）的针脚14为LPC321_RXD2‑2，LPC321_RXD2‑2接至传输芯片（7）的针脚1，用于RS‑485接收数据信号；微控制器（1）的针脚15为595_clk‑2，595_clk‑2接至74hc595移位寄存器的针脚11，用于传送串行时钟信号；微控制器（1）的针脚16为A1_LED‑2；微控制器（1）的针脚17为LPC321_RXD‑2，LPC321_RXD‑2接至传输芯片（7）的针脚1，用于接收与上位机通讯的数据信号；微控制器（1）的针脚18为LPC321_TXD‑2，LPC321_TXD‑2接至传输芯片（7）的针脚4，用于发送与上位机通讯的数据信号；微控制器（1）的针脚19为A1_595_rck‑2，A1_595_rck‑2接至74hc595移位寄存器的针脚12，为寄存器的片选信号；微控制器（1）的针脚20为0CHADR0‑2，0CHADR0‑2接至TMS320VC5402芯片的针脚6，为DSP的片选信号；微控制器（1）的针脚26为0CHADR2‑2：0CHADR2‑2接至TMS320VC5402芯片的针脚124，为DSP的片选信号；微控制器（1）的针脚21为LPC932‑VCC‑2，用于连接单片机的供电电压3.3V；微控制器（1）的针脚22为ICP_PCL_1S1‑2；微控制器（1）的针脚23为ICP_PDA_1S0‑2；微控制器（1）的针脚24为A2_595_rck‑2；微控制器（1）的针脚25为1CHADR0‑2；微控制器（1）的针脚27为SET0‑2，SET0‑2接至74hc1g32或门（2）输出端针脚4，为单片机的片选信号；微控制器（1）的针脚28为1CHADR2‑2；74hc1g32或门（2）的针脚1接0CH_RD0‑2；74hc1g32或门（2）的针脚2接LPC932_CH‑2；74hc1g32或门（2）的针脚3接DGND；74hc1g32或门（2）的针脚4通过电容A（3）接地；74hc1g32或门（2）的针脚5接VCC3端；传输芯片（7）的针脚5为GND，用于接地；传输芯片（7）的针脚8接VCC3端；传输芯片（7）的针脚6为PARA_a、传输芯片（7）的针脚7为PARA_b，PARA_a依次通过电阻A（4）、电容B（5）与PARA_b连接，PARA_b通过电阻B（6）与VCC3端连接，PARA_a和PARA_b负责与FPGA的通讯和大量数据交换，需确保通信数据准确性；VCC3端分三路接出，第一路通过电阻C（8）与OS1‑2端连接；第二路通过电阻D（9）与微控制器（1）的针脚12连接；第三路通过电阻E（10）与微控制器（1）的针脚11连接；包括以下步骤：A)、将能量供应模块、数据采集模块、数据处理与存储模块、通信模块封装在塑料壳内形成无线传感器节点；B）、在监控区域内放置若干个无线传感器节点，每个无线传感器节点之间均通过自组织的方式构成网络,自组织的方式为多向无线连接，能获得全方位、准确的、丰富的数据信息；C）、每个无线传感器节点的通信模块均能通过无线协议连接至其它无线传感器节点的数据采集模块；D）、在终端设立监控中心，包括故障诊断与报警系统，每个无线传感器节点均与监控中心连接，每个无线传感器节点采集的数字信号通过无线传感器系统传输到监控中心的无线网关，直接送入计算机，进行数据的最终分析处理，能实时监控采集数据，确保无异常发生；E）、在数据采集过程中，所有模块正常工作；若某个传感器节点出现故障，不影响整体系统的稳定性；F）、当节点出现故障的个数增多，到达一定数量时，监控中心的故障诊断与报警系统会发布采样停止命令，采样立即停止，并发出报警信号；仪器设备在上电以及停止采样时，休眠系统启动，每个无线传感器节点的能量供应模块均只给通信模块供电，而其它部分不工作，能够大幅度降低系统功耗。