無線智能傳感器控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線智能傳感器控制系統(tǒng)，包括協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)；其中，所述的協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，用于自動創(chuàng)建并管理無線網(wǎng)絡(luò)，并控制終端節(jié)點(diǎn)；所述的終端節(jié)點(diǎn)，用于自動加入無線網(wǎng)絡(luò)，獲取傳感器接口數(shù)據(jù)并將傳感器數(shù)據(jù)上傳至協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)；所述的傳感器接口，用于終端節(jié)點(diǎn)連接傳感器或數(shù)據(jù)采集箱。本發(fā)明采用無線智能傳感器控制，通過自組網(wǎng)技術(shù)，將所有的傳感器連接成一個無線網(wǎng)絡(luò)，可以極大的簡化工程安裝，降低成本和功耗。
【專利說明】無線智能傳感器控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，具體地說，特別涉及到一種無線智能傳感器控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在自動傳感器采集應(yīng)用中，隨著監(jiān)測系統(tǒng)的要求越來越高，現(xiàn)場環(huán)境中的傳感器也越來越多，使用有線連接極大的限制了工程應(yīng)用中的便利性，使之安裝難度大，成本較高,且功耗很大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無線智能傳感器控制系統(tǒng)，以解決上述問題。
[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]無線智能傳感器控制系統(tǒng)，包括協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)；
[0006]其中，所述的協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，用于自動創(chuàng)建并管理無線網(wǎng)絡(luò)，并控制終端節(jié)點(diǎn)；
[0007]所述的終端節(jié)點(diǎn)，用于自動加入無線網(wǎng)絡(luò)，獲取傳感器接口數(shù)據(jù)并將傳感器數(shù)據(jù)上傳至協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)；
[0008]所述的傳感器接口，用于終端節(jié)點(diǎn)連接傳感器或數(shù)據(jù)采集箱。
[0009]進(jìn)一步的，所述協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)均包括微處理單元、以及與其連接的通訊模塊和供電模塊。
[0010]一種所述的無線智能傳感器的控制方法，包括如下步驟:
[0011]I)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)開機(jī)后自動創(chuàng)建無線通訊網(wǎng)絡(luò)，終端節(jié)點(diǎn)開機(jī)后自動加入到所述的無線通訊網(wǎng)絡(luò)中；
[0012]2)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)將遠(yuǎn)程控制計算機(jī)發(fā)送的控制指令傳輸給目標(biāo)的終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)解析控制指令后判斷該指令是控制該終端節(jié)點(diǎn)還是與該終端節(jié)點(diǎn)相連接的傳感器；
[0013]3)若為終端節(jié)點(diǎn)則配置相應(yīng)的參數(shù)；若為對應(yīng)的傳感器，則控制傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)返回給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)；若終端節(jié)點(diǎn)配置為智能采集數(shù)據(jù)，則由終端節(jié)點(diǎn)自動控制傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，自動將數(shù)據(jù)上傳給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0015]采用無線智能傳感器控制，通過自組網(wǎng)技術(shù)，將所有的傳感器連接成一個無線網(wǎng)絡(luò)，可以極大的簡化工程安裝，降低成本和功耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述的無線智能傳感器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2為本發(fā)明所述的單次采集控制的流程圖。
[0018]圖3為本發(fā)明所述的智能采集控制的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0020]參見圖1，本發(fā)明所述的無線智能傳感器控制系統(tǒng)，主要包括遠(yuǎn)程控制計算機(jī)、協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)和傳感器網(wǎng)絡(luò)。
[0021]其中，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)兩部分的通訊采用Zigbee無線通訊技術(shù)，利用RS232/422/485通訊協(xié)議采集傳感器數(shù)據(jù)，并通過自組網(wǎng)技術(shù)將所有的傳感器接入到傳感器網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行智能化控制采集。
[0022]協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)由微處理單元、Zigbee通訊模塊、通訊接口、供電單元、嵌入式程序等組成，通訊接口支持RS485/422/232，嵌入式程序可操作控制激光測距儀、超聲波測距儀、測斜儀、滲壓計、雨量計、位移計等多種傳感器或采集箱。
[0023]本發(fā)明的關(guān)鍵在于智能傳感器數(shù)據(jù)采集，即在通過對終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定后，可以實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)自動采集傳感器數(shù)據(jù)并上傳給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，也可以同過協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送單獨(dú)的采集命令，來單獨(dú)獲取傳感器數(shù)據(jù)。
[0024]根據(jù)應(yīng)用需要，遠(yuǎn)程控制計算機(jī)通過協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)以無線方式向某個終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送采集控制指令，終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)指令向傳感器發(fā)送采集命令，采集器將采集的數(shù)據(jù)返回給終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)將采集數(shù)據(jù)發(fā)送給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，再有協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)程控制計算機(jī)。
[0025]本發(fā)明主要的操作協(xié)議有:連接傳感器的終端節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)沒有數(shù)據(jù)格式,采用超時判斷數(shù)據(jù)的結(jié)尾。連接監(jiān)控中心的協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)采用固定的格式的數(shù)據(jù)協(xié)議，包括數(shù)據(jù)傳輸類dt (Data translate)指令，設(shè)置類set指令。
[0026]本模發(fā)明為協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)兩部分，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)發(fā)送控制指令，終端節(jié)點(diǎn)主要接收協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的控制指令并控制采集器采集數(shù)據(jù)。工作模式有單次采集和智能采集兩種工作模式。
[0027]如圖2所示為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的單次流程圖。
[0028]在步驟301中，打開協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)電源，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)自動創(chuàng)建一個無線網(wǎng)絡(luò)，然后執(zhí)行步驟 302 ；
[0029]在步驟302中，給終端節(jié)點(diǎn)上電，終端節(jié)點(diǎn)上電后自動加入到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的無線網(wǎng)絡(luò)中，然后執(zhí)行步驟303;
[0030]在步驟303中，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)將收到的控制指令發(fā)送給某終端節(jié)點(diǎn)，然后執(zhí)行步驟304 ；
[0031]在步驟304中，終端節(jié)點(diǎn)收到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的控制指令后解析，將采集命令發(fā)送被傳感器，然后執(zhí)行步驟305 ；
[0032]在步驟305中，傳感器采集到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)返回給終端節(jié)點(diǎn)，然后執(zhí)行步驟306 ；
[0033]在步驟306中，終端節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，然后結(jié)束流程。
[0034]如圖3所示為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)智能采集任務(wù)的流程圖。以下對圖中各步驟進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0035]在步驟401中，打開協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)電源，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)自動創(chuàng)建一個無線網(wǎng)絡(luò)，然后執(zhí)行步驟 402 ；
[0036]在步驟402中，給終端節(jié)點(diǎn)上電，終端節(jié)點(diǎn)上電后自動加入到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的無線網(wǎng)絡(luò)中，然后執(zhí)行步驟403;
[0037]在步驟403中，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)將收到采集任務(wù)控制指令，將采集任務(wù)指令發(fā)送給某終端節(jié)點(diǎn)，然后執(zhí)行步驟404;
[0038]在步驟404中，終端節(jié)點(diǎn)收到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的控制指令后解析為采集任務(wù)，終端節(jié)點(diǎn)將這些參數(shù)發(fā)送給連接的傳感器或者采集器，然后執(zhí)行步驟405 ；
[0039]在步驟405中，如果傳感器或者采集器有正確數(shù)據(jù)返回，則代表采集命令正確，然后執(zhí)行步驟406 ;否則代表采集命令參數(shù)不正確，然后執(zhí)行步驟407 ；
[0040]在步驟406中，終端節(jié)點(diǎn)向協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)返回參數(shù)錯誤，然后采集任務(wù)結(jié)束。
[0041]在步驟407中，終端節(jié)點(diǎn)上采集任務(wù)啟動成功，終端節(jié)點(diǎn)則按采集參數(shù)中的時間間隔來定時發(fā)送采集命令給傳感器或者采集器，則執(zhí)行步驟408。
[0042]在步驟408中，終端節(jié)點(diǎn)監(jiān)測傳感器或者采集器是否有正確數(shù)據(jù)返回，有則代表采集成功，然后執(zhí)行步驟410 ;否則代表獲取傳感器數(shù)據(jù)失敗，然后執(zhí)行步驟409 ；
[0043]在步驟409中，根據(jù)采集任務(wù)參數(shù)確定是否等待下次采集數(shù)據(jù)，如果是繼續(xù)等待下次采集數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟407 ;否則代表采集數(shù)據(jù)出錯，然后采集任務(wù)結(jié)束；
[0044]在步驟410中，終端節(jié)點(diǎn)收到傳感器或者采集器發(fā)過來的數(shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，然后執(zhí)行步驟411 ；
[0045]在步驟411中，終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)采集任務(wù)參數(shù)確定是否繼續(xù)采集，如果繼續(xù)采集則執(zhí)行步驟407 ;否則采集任務(wù)結(jié)束。
[0046]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.無線智能傳感器控制系統(tǒng)，其特征在于:包括協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)； 其中，所述的協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，用于自動創(chuàng)建并管理無線網(wǎng)絡(luò)，并控制終端節(jié)點(diǎn)； 所述的終端節(jié)點(diǎn)，用于自動加入無線網(wǎng)絡(luò)，獲取傳感器接口數(shù)據(jù)并將傳感器數(shù)據(jù)上傳至協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)； 所述的傳感器接口，用于終端節(jié)點(diǎn)連接傳感器或數(shù)據(jù)采集箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線智能傳感器控制系統(tǒng)，其特征在于:所述協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)均包括微處理單元、以及與其連接的通訊模塊和供電模塊。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線智能傳感器控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于: 1)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)開機(jī)后自動創(chuàng)建無線通訊網(wǎng)絡(luò)，終端節(jié)點(diǎn)開機(jī)后自動加入到所述的無線通訊網(wǎng)絡(luò)中； 2)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)將遠(yuǎn)程控制指令傳輸給目標(biāo)的終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)解析控制指令后判斷該指令是控制該終端節(jié)點(diǎn)還是與該終端節(jié)點(diǎn)相連接的傳感器； 3)若為終端節(jié)點(diǎn)則配置相應(yīng)的參數(shù)；若為對應(yīng)的傳感器，則控制傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)返回給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)；若終端節(jié)點(diǎn)配置為智能采集數(shù)據(jù)，則由終端節(jié)點(diǎn)自動控制傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，自動將數(shù)據(jù)上傳給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3 所述的控制方法，其特征在于:所述的控制方法包括單次采集控制和智能采集控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于:所述的單次采集控制的步驟如下: a.打開協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)電源，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)自動創(chuàng)建一個無線網(wǎng)絡(luò)； b.終端節(jié)點(diǎn)上電后自動加入到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的無線網(wǎng)絡(luò)中； c.協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)將收到的控制指令發(fā)送給目標(biāo)的終端節(jié)點(diǎn)； d.終端節(jié)點(diǎn)收到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的控制指令后解析，將控制指令發(fā)送被傳感器； e.傳感器采集到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)返回給終端節(jié)點(diǎn)； f.終端節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)上傳給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于:所述的智能采集控制步驟如下: a)打開協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)電源，協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)自動創(chuàng)建一個無線網(wǎng)絡(luò)； b)終端節(jié)點(diǎn)上電后自動加入到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的無線網(wǎng)絡(luò)中； c)協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)將收到采集任務(wù)控制指令，將采集任務(wù)控制指令發(fā)送給目標(biāo)的終端節(jié)點(diǎn)； d)終端節(jié)點(diǎn)收到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的采集任務(wù)控制指令后解析為采集參數(shù)，終端節(jié)點(diǎn)將所述的采集參數(shù)發(fā)送給連接的傳感器； e)若傳感器有正確數(shù)據(jù)返回，則代表采集參數(shù)正確，否則代表采集參數(shù)不正確； f)終端節(jié)點(diǎn)向協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)返回參數(shù)錯誤，然后采集任務(wù)結(jié)束； g)終端節(jié)點(diǎn)采集任務(wù)啟動成功，終端節(jié)點(diǎn)則按采集參數(shù)中的時間間隔來定時發(fā)送采集命令給傳感器； h)終端節(jié)點(diǎn)監(jiān)測傳感器是否有正確數(shù)據(jù)返回，有則代表采集成功，然后執(zhí)行步驟j);否則代表獲取傳感器數(shù)據(jù)失敗，然后執(zhí)行步驟i); i)根據(jù)采集參數(shù)確定是否等待下次采集數(shù)據(jù)，如果是繼續(xù)等待下次采集數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟g);否則代表采集數(shù)據(jù)出錯，然后采集任務(wù)結(jié)束； j)終端節(jié)點(diǎn)收到傳感器或者采集器發(fā)過來的數(shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)；k)終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)采集任務(wù)參數(shù)確定是否繼續(xù)采集，如果繼續(xù)采集則執(zhí)行步驟g)，否則采集任務(wù) 結(jié)束。
【文檔編號】H04W84/18GK104080197SQ201410146351
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】李瑋煜, 郭巍, 江雷子, 周曉剛, 李先強(qiáng), 張宗申 申請人:上海米度測控科技有限公司