CN102386942B - 一种无线传感器网络单/三相控制节点装置 - Google Patents

一种无线传感器网络单/三相控制节点装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102386942B
CN102386942B CN201110131751.3A CN201110131751A CN102386942B CN 102386942 B CN102386942 B CN 102386942B CN 201110131751 A CN201110131751 A CN 201110131751A CN 102386942 B CN102386942 B CN 102386942B
Authority
CN
China
Prior art keywords
actuating equipment
unit
controllable silicon
data
interface
Prior art date
Application number
CN201110131751.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102386942A (zh
Inventor
陈俊杰
陶亮
Original Assignee
东南大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 东南大学 filed Critical 东南大学
Priority to CN201110131751.3A priority Critical patent/CN102386942B/zh
Publication of CN102386942A publication Critical patent/CN102386942A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102386942B publication Critical patent/CN102386942B/zh

Links

Abstract

本发明公开一种无线传感器网络单/三相控制节点装置,涉及农业环境监控、温室大棚环境监控和畜禽设施养殖环境等许多应用场合的无线传感器网络技术领域。该装置由数据通信部件和执行设备驱动部件组成,数据通信部件中的存储器单元、无线收发单元等分别与处理器单元相连;执行设备驱动部件中的可控硅触发单元、执行设备状态输出单元分别与可控硅控制单元相连,并通过其相应的接口分别与数据通信部件的处理器单元相连。该装置的无线收发单元将接收到的由传感器网络传来的基站控制指令送处理器单元处理,并通过可控硅控制单元控制执行设备的开或关;处理器单元又通过执行设备状态输出单元获取执行设备状态信息,并通过无线收发单元经其传感器网络路由到基站处理。

Description

一种无线传感器网络单/三相控制节点装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种无线传感器网络单/三相控制节点装置,适用于农业环境监控、温室大棚环境监控和畜禽设施养殖环境等类似系统中温度、湿度、光照强度和有害气体浓度等监控的无线传感器网络技术领域。
背景技术
[0002] 作为一种智能控制的自组织智能传感的无线传感器网络可广泛应用在农业环境监控、温室大棚环境监控和畜禽设施养殖环境等场合,对其温度、湿度、光照强度和有害气体浓度等实施监控具有极其广阔的应用前景。无线传感器网络包含大量的传感器节点、控制节点、中继节点和至少一个通信基站,其应用于上述环境监测等领域时,能够实时、准确地监测环境数据。但当传感器节点监测到温度、湿度、光照和有害气体等环境指标高于或低于所需要的阈值,并判定为异常事件后,需要能够自动控制水帘、风扇、电灯泡、天窗等执行设备的启停,来达到对环境指标的调节作用,这也是对无线传感器网络系统提出的一个更高的要求。国内外一些无线传感器网络用于环境检测的研究项目,如加州大学伯克利分校计算机系的Intel实验室和大西洋学院联合开发了一个名为“in-situ”的利用无线传感网络监测海岛生态环境的项目,并在大鸭岛(Great Duck Island)开展了对海燕栖息地生态环境的研究;还有意大利佛罗伦萨大学2007年提出了一种无线传感器网络应用于大范围区域的环境监测平台,并实际应用在了农产品综合生产项目上,但都未见其中有环境控制调节环节。如何达到监测又能控制,从而实现真正意义上的监控是无线传感器网络技术在应用于许多实际的工程时必须要解决的问题。而在一个完整的无线传感器网络监控系统中,传感器节点获取环境信息并进行简单的数据处理,节点间进行无线数据通信,以单跳或者多跳的形式交换数据信息,将信息传递给通信基站,通信基站可以将传感器节点收集到的信息进行有效地处理,同时通过传感器网络无线数据通信向本专利设计实现的单/三相控制节点装置发送控制指令,控制节点装置即可以依据基站发出的控制指令来控制执行设备的开关启停,并且能够通过传感器网络向通信基站发出执行设备状态信息。单/三相控制节点装置应当具有安全有效的执行设备智能控制能力、稳定的无线通信能力和持续的工作能力,应当具有执行设备的智能控制、信息处理和无线传输的可靠性以及实时性、自组织网络的适应能力,结构的合理性等等。并且,单/三相控制节点装置需投资成本低、性价比高、实时性好、使用方便以及应用范围广。正是以解决上述问题为出发点,系统地研究和设计了一种无线传感器网络单/三相控制节点装置。在目前的国内外相关领域研究报道和检索中未见与本发明相同或类似的设计。
发明内容
[0003] 发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种以有效解决无线传感器网络系统与执行设备之间的通信、智能控制方面问题的应用于农业环境监控、温室大棚环境监控和畜禽设施养殖环境等许多场合的无线传感器网络单/三相控制节点装置。[0004] 技术方案:本发明所述的无线传感器网路单/三相控制节点装置,包括执行设备驱动部件和数据通信部件;
[0005] 所述的数据通信部件包括处理器单元、存储器单元、无线收发单元和第一电源单元,所述处理器单元用于判断和处理接收到的数据包以及获取连接端口的电平值保存在将要发送的数据包中,若是时间同步信号则重置时间同步计数器,若是控制指令则向连接端口输出高或低电平(启动或停止指令),以获得的连接端口的电平值作为状态信号通过路由选择路径周期发送;所述存储器单元与所述处理器单元连接,作为在所述处理器单元内部存储空间不足情况下的非易失性程序和数据存储的补充;所述无线收发单元与所述处理器单元连接,用于接收时间同步信号和基站控制指令(启动或停止指令),以及向基站发送执行设备状态信号;所述第一电源单元为整个数据通信部件提供工作电压;本发明所述高或低电平分别代表启动或停止状态;
[0006] 所述的执行设备驱动部件包括可控硅控制单元、可控硅触发单元、执行设备状态输出单元和第二电源单元,所述可控硅控制单元用于控制交流主电路的通断从而控制执行设备启停;所述可控硅触发单元与所述可控硅控制单元连接,用于由可控硅触发单元接口输入的高或低电平导通或阻断所述可控硅控制单元;所述执行设备状态输出单元与所述可控硅控制单元连接,用于检测所述可控硅控制单元的通断从而得到执行设备的工作状态;所述第二电源单元为整个设备驱动部件提供工作电压;
[0007] 所述执行设备驱动部件的可控硅触发单元接口与数据通信部件的连接端口相连,执行设备驱动部件的执行设备状态输出单元接口与数据通信部件的连接端口相连。
[0008] 本发明还可以进一步采用以下技术措施:
[0009] 所述执行设备驱动部件与单/三相电源连接,实现单向与三相的输入与输出。
[0010] 所述执行设备驱动部件中,可控硅控制单元中采用可控硅“Q2”控制交流主电路的通断;可控硅触发单元中的三极管“Q1”连接可控硅“Q2”,通过控制三极管“Q1”的导通或截止从而导通或阻断置于交流主电路的可控硅“Q2”;可控硅触发单元接口采用光电耦合器“U4”与三极管“Q1”连接,将执行设备驱动部件与数据通信部件光耦隔离;执行设备状态输出单元接可控硅控制单元,得到执行设备的工作状态;可控硅控制单元连接交流接触器的线圈输入端,线圈的输出端连接单/三相电压,从而实现交流接触器的导通与断开。
[0011] 所述执行设备状态输出单元中,接触器的一组引脚接入输出端连接状态输出单元,通过输出单元的高低电平来确定实时反馈交流接触器的状态,并将其传送给处理器单元,从而对执行设备交流接触器进行实时控制。
[0012] 所述处理器单元如果收到来自无线收发单元的无线传感器网络数据,则首先进行异常数据检测,通过对检测到的异常数据,并对数据进行队列,先入先出,从而通过设定队列的长度来检测最近收到数据中的异常数据次数,当认定为异常事件,然后发往基站进行进一步分析处理。
[0013] 本发明与现有技术相比,其有益效果是:
[0014] 1、本发明在系统地研究和设计了无线传感器网络系统的基础上,设计并研制了一种无线传感器网络单/三相控制节点装置,以有效解决无线传感器网络系统与执行设备之间的通信和智能控制方面的问题,并且其投资成本低、性价比高、实时性好、安全可靠、使用方便以及应用范围广。[0015] 2、本发明集数据通信部件和执行设备驱动部件为一个整体,数据通信部件接收控制指令,控制执行设备驱动部件的工作,并且从执行设备驱动部件读取执行设备状态信号。本无线传感器网络单/三相控制节点装置采用无线的方式收发控制指令并对执行设备进行开关启停控制,还可以检测执行设备的运行状态并发出状态信号,这样既极大提高了整个无线传感器网络的实用性,也增加了本装置的运用场景。
[0016] 3、本发明的执行设备驱动部件中,采用可控硅应用方案来控制交流主电路的通断,从而避免了传统的采用继电器控制交流主电路容易产生电火花的问题;不仅可以控制执行设备,还可以实时检测并输出执行设备的开关状态信号。
[0017] 4、本发明的执行设备驱动部件中,可根据被控制设备采用单/三相来灵活使用,在被控设备为三相供电时,可采用三相,而当被控设备为单向供电时,采用单相接法和三相接法均可。
[0018] 5、本发明在设计中由于采用了实用性设计,在充分考虑到其装置在实际应用中适用性的同时,尽量减小其成本。由于考虑到抗干扰和成本等因素而分开制作的数据通信部件中无线收发模块的接口连接部分、数据通信部件与执行设备驱动部件的光耦隔离接口连接部分、各部分供电电源接口的连接部分等,也注意到其牢固性,部署前焊牢,并注意焊接点的密封性,使得其装置在潮湿、灰尘等环境中都能正常工作,而不会发生腐蚀、线路短路或漏电故障等现象。
[0019] 6、本发明由于采用的各元器件的工作温度范围大,使其装置可以在_40°C到+850C (哈尔滨极端最低气温为-30.5°C,重庆极端最高气温为+44°C)正常工作,这样可使本发明适合于世界的绝大多数国家和地区。
[0020] 7、本发明由于具有上面5、6中所述的特点,能够抵抗一般强度的高湿、高低温、风沙、撞击和腐蚀等,极大地增强了其装置在恶劣环境下的适应能力。
[0021] 8、本发明在设计制作上将其装置与AC-DC转换供电电源板分开,并保证足够的物理距离,并且对无线收发模块上的无线收发芯片采用金属壳封装,AC-DC转换的直流稳压电源亦采用金属壳封装,这样既减少了电源板对无线收发模块的干扰,也增强了无线收发模块的抗干扰能力,从而提高了无线收发的性能。
[0022] 9、本发明采用JTAG接口可以使终端对其装置进行调试和编程以及烧写程序;不仅能够控制执行设备,还可以检测执行设备的状态并发出通知,其功能有效并且可靠。
附图说明
[0023] 图1是本发明无线传感器网络单/三相控制节点装置总体框图。
[0024] 图2是本发明无线传感器网络单/三相控制节点装置数据通信部件处理器单元I中微处理器芯片Ul的结构框图。
[0025] 图3是本发明无线传感器网络单/三相控制节点装置数据通信部件原理图(电源单元4和无线收发模块3#的原理图单独给出)。
[0026] 图4是本发明无线传感器网络单/三相控制节点装置无线收发模块3#原理图。
[0027] 图5是本发明无线传感器网络单/三相控制节点装置电源单元8原理图。
[0028] 图6是本发明无线传感器网络单/三相控制节点装置数据通信部件的处理器单元I中的微处理器芯片Ul对于异常数据的处理流程。[0029] 图7是本发明无线传感器网络单/三相控制节点装置执行设备驱动部件原理图。具体实施方式
[0030] 下面结合附图,对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
[0031] —种应用于农业环境监控、温室大棚环境监控和畜禽设施养殖环境等许多场合的无线传感器网络单/三相控制节点装置,包括执行设备驱动部件和数据通信部件,执行设备驱动部件的可控硅触发单元接口 6*与数据通信部件的连接端口 J6相连,执行设备驱动部件的执行设备状态输出单元接口 7*与数据通信部件的连接端口 J7相连。
[0032] 所述的数据通信部件包括处理器单元1、存储器单元2、无线收发单元3、第一电源单元4、与执行设备驱动部件相连的连接端口 J6、连接端口 J7、与调试终端相连的通信调试接口 J5,连接端口 J6、连接端口 J7分别与微处理器芯片的通用I/O 口引脚相连。
[0033] 所述处理器单元I用于判断和处理接收到的数据包以及获取连接端口 J7的电平值保存在将要发送的数据包中,若是时间同步信号则重置时间同步计数器,若是控制指令则向连接端口 J6输出高或低电平,以获得的连接端口 J7的电平值作为状态信号通过路由选择路径周期发送;
[0034] 处理器单元I由微处理器芯片Ul及其外围电路组成,Ul为ATmegall28、ATmegall28L或MSP430。它主要完成信号控制、数据转换、数据运算、协议通信和算法处理,在实现的软件上考虑与整个传感器网络系统协同,采用传感器网络系统中采用的TinyOS微型嵌入式实时操作系统,并在此平台上采用nesC语言。
[0035] 根据在本装置实现的功能,可将处理器单元I的微处理器芯片Ul分为:
[0036] I)串行外设接口模块,其外部接口通过连接端口 Jl与无线收发单元3相连,用于缓存由无线收发单元3接收到的数据包以及将要发送的数据包。
[0037] 2)处理器内核模块,它能够访问存储器,执行运算,控制外设以及处理中断。在此实现的功能包括:
[0038] ①用于判断和处理接收到的数据包,根据接收到的数据包头地址判断是时间同步信号还是控制指令:若是时间同步信号则重置时间同步计数器;若是控制指令则根据数据包负载的数值判断是启动指令还是停止指令,并根据判断相应设置控制端口模块寄存器的值。
[0039] ②用于读取控制端口模块寄存器的相应值将其保存在数据包负载中作为状态信号,根据LEPS算法选择路径,并启动一个新的定时器周期发送。
[0040] 3)控制端口模块,其外部接口通过连接端口 J6和连接端口 J7与执行设备驱动部件相连,用于根据处理器内核模块对该模块寄存器的设置,向连接端口 J6输出高或低电平,以及将连接端口 J7的电平值保存在该模块寄存器中。
[0041] 4)定时器模块,作为周期发送状态信号的定时器以及保持整个传感器网络同步的时间同步计数器。
[0042] 所述存储器单元2与所述处理器单元I连接,作为在所述处理器单元I内部存储空间不足情况下的非易失性程序和数据存储的补充。
[0043] 存储器单元2主要由串行闪速存储器芯片U3及其外围电路组成,它的“S1、S0、SCK”引脚分别与微处理器芯片Ul的“USART1_TXD、USART1_RXD、USART1_CLK”引脚相连。它可以选用不同容量,主要完成在Ul内部FLASH空间不足情况下的非易失性程序和数据存储的补充。
[0044] 所述无线收发单元3与所述处理器单元I连接,用于接收时间同步信号和基站控制指令,以及向基站发送执行设备状态信号;
[0045] 无线收发单元3由无线收发芯片U2及其外围电路组成的无线收发模块(包括无线收发天线)3#和无线收发模块接口 3*组成。无线收发芯片U2为工作在300-1000MHzISM/SRD带宽范围内的CC1000、CC1020,或工作在2.4GHz频段的CC2420等类似产品。无线收发模块接口 3*通过连接端口 Jl与微处理器芯片Ul的串行外设接口相连,使无线收发芯片U2的“S1、SO、SCLK”引脚分别与微处理器芯片Ul的“SPI_M0S1、SPI_MIS0、SPI_SCLK”引脚相连。天线采用橡皮封装螺旋式或直杆式,与无线收发模块3#主体之间采用SMA接口或TNC接口。它主要用于接收时间同步信号和基站控制指令(启动或停止指令),以及向基站发送执行设备状态信号。
[0046] 通信调试接口 J5的数据线经过电阻上拉后与微处理器芯片Ul的JTAG接口相连,它们之间的“了0(、了1^、了00、了01”引脚互连。它作为对微处理器芯片Ul内部FLASH进行编程的接口,以及从硬件上控制Ul运行流程的调试接口。
[0047] 所述第一电源单元4为整个数据通信部件提供工作电压,第一电源单元4为单相交流电转直流稳压电路,按照应用的需要输出两种不同的直流电源电平。交流电源经过变压器和整流桥降压全桥整流后,经过U3芯片转换为第一种直流电源VCC2,再经过U4芯片转换和后续开光电源等元器件的处理后转换为第二种直流电源VCC。
[0048] 所述执行设备驱动部件与单/三相电源连接,实现单向与三相的输入与输出。所述的执行设备驱动部件包括可控硅控制单元5、可控硅触发单元6、执行设备状态输出单元7和第二电源单元8,
[0049] 所述可控硅控制单元5用于控制交流主电路的通断从而控制执行设备启停;可控硅控制单元5主要由置于交流主电路的可控硅Q2及其保护电路组成,可控硅Q2的导通和截止控制交流主电路的通断,从而控制执行设备的启停。
[0050] 所述可控硅触发单元6与所述可控硅控制单元5连接,用于由可控硅触发单元接口 6*输入的高或低电平导通或阻断所述可控硅控制单元5 ;可控硅触发单元6主要由三极管Ql通断电路组成,三级管Ql与可控硅Q2相连。它用于通过由可控硅触发单元接口 6*输入的高或低电平控制三级管 Ql的导通或截止,从而控制置于交流主电路的可控硅Q2导通或阻断。可控硅触发单元接口 6*采用光电耦合器“U4”与三极管“Q1”连接,将执行设备驱动部件与数据通信部件光耦隔离。
[0051] 所述执行设备状态输出单元7与所述可控硅控制单元5连接,用于检测所述可控硅控制单元5的通断从而得到执行设备的工作状态,连接交流接触器的线圈输入端,线圈的输出端连接单/三相电压,从而实现交流接触器的导通与断开。高或低电平分别代表启动或停止状态;所述执行设备状态输出单元7中,接触器的一组引脚接入输出端7*连接状态输出单元,通过输出单元的高低电平来确定实时反馈交流接触器的状态,并将其传送给处理器单元I,从而对执行设备交流接触器进行实时控制;所述处理器单元I如果收到来自无线收发单元3的无线传感器网络数据,则首先进行异常数据检测,通过对检测到的异常数据,并对数据进行队列,先入先出,从而通过设定队列的长度来检测最近收到数据中的异常数据次数,当认定为异常事件,然后发往基站进行进一步分析处理。
[0052] 所述第二电源单元8为整个设备驱动部件提供工作电压;第二电源单元8采用单相交流电转直流稳压电路的方案,单相交流电经降压全桥整流后由U3芯片转化为VCCl直流电源。
[0053] 实施例1:
[0054] 上述数据通信部件(不包括电源单元4和无线收发单元3)的一个实施案例可见图3。它主要由处理器单元1、存储器单元2、与无线收发模块接口 3*相连的连接端口 J1、J2、J3、电源单元接口 J4、通信调试接口 J5、连接端口 J6、连接端口 J7组成。
[0055] 处理器单元I中的微处理器芯片Ul选用AT公司的高性能、低功耗AVR 8位高档微处理器ATmegal28L。它具有先进的RISC结构,最高8MHz工作频率,大多数指令在一个周期内完成,运算速率高;片内128kFlash、4kSRAM和4kEEPR0M ;支持省电模式、掉电模式等6种睡眠模式;具有多种总线和充足的输入输出接口 ;具有A/D、D/A接口 ;具有2.7V-5.5V的宽工作电压范围;具有与IEEE 1149.1标准兼容的JTAG接口。
[0056] 存储器单元2中的串行闪速存储器芯片U3选用AT公司的4M flash AT45DB041B,它的“8、1、2”引脚分别与微处理器芯片Ul的“27、28、30”引脚相连。
[0057] 通信调试接口 J5的数据线经过电阻“R6〜R9”上拉后与微处理器芯片Ul的JTAG接口相连,它的“1、3、5、9”引脚分别与微处理器芯片Ul的“57、56、55、54”引脚连接。
[0058] 连接端口 J6的“I”引脚与微处理器芯片Ul的“33”引脚连接;连接端口 J7的“I”引脚与微处理器单元Ul的“34”引脚连接。
[0059] 无线收发单元3的一个实施案例可见图4。无线收发单元3中的无线收发芯片U2选用Chipcon公司生产CC1000。它具有高灵敏度(一般_109dbm);低供电电压(2.3V〜
3.6V);极低功耗;在本例中工作在433MHz频段。它通过连接端口 Jl使U4的“23”、“24”弓丨脚分别与Ul的“12和13”、“11”引脚相连。天线采用橡皮封装螺旋外置式,与无线收发模块主体之间采用SMA接口。
[0060] 该装置调试成功后,各单元接口之间的连接点焊死。
[0061] 数据通信部件上所选芯片的温度范围如下:单片微处理器芯片Ul为_55°C到+125°C ;串行闪速存储器芯片U2为-40°C到+85°C ;无线收发模块3#中的无线收发芯片U4为-40°C到+85°C。这使得数据通信部件可工作在_40°C到+85°C的环境中。
[0062] 实施例2:
[0063] 根据实施例1所选用的芯片和连接方式,上述的数据通信部件的处理器单元I中的微处理器芯片Ul对于异常数据的处理流程如图6所示,它包括:
[0064] 具体的控制算法如下:
[0065] I)由于采样频率为3分/次,这就决定了正常情况下,数据的变化值不会超过一定的范围内,因此根据前几次测得的数据,可建立一个下一组数据的正常范围区间;
[0066] 2)对于异常数据的出现,通过FIFO原理来对首次出现的数据进行队列处理;
[0067] 3)对接下来的N-1组数据均进行入队处理,通过两个指针来进行判断在过去的N组数据中出现异常数据的次数,指针P的值表示为队列中数据的组数,指针q的值表示为P组数据中的异常数据出现的次数;[0068] 4)当超过我们事先设定的阈值η后,则判定为异常事件,进行相关的异常事件处理。
[0069] 实施例3:
[0070] 执行设备驱动部件的一个实施案例可见图7,它主要由可控硅控制单元5、可控硅触发单元6、可控硅触发单元接口 6'执行设备状态输出单元7、执行设备状态输出单元接口7'电源单元8组成。可控硅触发单元接口 6*的“ΡΙΝ33”引脚通过连接端口 J6与微处理器芯片Ul的“33”引脚相连;执行设备输出单元接口 7*的“ΡΙΝ34”引脚通过连接端口 J7与微处理器芯片Ul的“34”引脚相连。
[0071] 在可控硅控制单元5中,置于交流主电路的可控硅Q2选用BTA5-600BW,可以满足绝大部分应用场合的需求。
[0072] 在可控硅触发单元6中,三极管Ql选用通用半导体器件8050,Ql的发射极与可控硅Q2的门极相连,通过控制Ql的导通或截止来导通或阻断置于交流主电路的可控硅Q2。
[0073] 在可控硅触发单元接口 6*中,光电耦合器U4选用TLP521,U4的输出端通过电阻R24限流后与三极管Ql的基极相连。它主要用于将执行设备驱动部件与数据通信部件光耦隔离。
[0074] 执行设备状态输出单元7接可控硅控制单元5,用于检测可控硅控制单元5的通断从而得到执行设备的工作状态,连接交流接触器的线圈输入端,高或低电平分别代表启动或停止状态;
[0075] 电源单元8采用单相交流电转+12V (VCCl)直流稳压电路方案,所选用的三端稳压器U3为L78L12AB ;执行设备状态输出单元接口 7*所用到的VCC2直流电源为+5V,由数据通信部件的电源单元4提供。
[0076] 执行设备驱动部件上所选芯片的温度范围如下:三端稳压器U3芯片L78L12AB为-40°C到+125°C;光电耦合器U4芯片TLP521为_55°C到+100°C;三极管Q18050为-55°C到+135°C;可控硅Q2BTA26BW为_40°C到+125°C。这使得执行设备驱动部件可工作在_40°C到+85 °C的环境中。
[0077] 如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明,但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (3)

1.一种无线传感器网路单/三相控制节点装置,其特征在于:包括执行设备驱动部件和数据通信部件; 所述的数据通信部件包括处理器单元(I)、存储器单元(2)、无线收发单元(3)和第一电源单元(4),所述处理器单元(I)用于判断和处理接收到的数据包以及获取连接端口 J7的电平值保存在将要发送的数据包中,根据接收到的数据包头地址判断是时间同步信号还是控制指令:若是时间同步信号则重置时间同步计数器,若是控制指令则向连接端口 J6输出高或低电平,以获得的连接端口 J7的电平值作为状态信号通过路由选择路径周期发送;所述存储器单元(2 )与所述处理器单元(I)连接,作为在所述处理器单元(I)内部存储空间不足情况下的非易失性程序和数据存储的补充;所述无线收发单元(3)与所述处理器单元(I)连接,用于接收时间同步信号和控制指令,以及向基站发送执行设备状态信号;所述第一电源单元(4)为整个数据通信部件提供工作电压; 所述的执行设备驱动部件包括可控硅控制单元(5)、可控硅触发单元(6)、执行设备状态输出单元(7 )和第二电源单元(8 ),所述可控硅控制单元(5 )用于控制交流主电路的通断从而控制执行设备启停;所述可控硅触发单元(6 )与所述可控硅控制单元(5 )连接,用于由可控硅触发单元接口(6*)输入的高或低电平导通或阻断所述可控硅控制单元(5);所述执行设备状态输出单元(7)与所述可控硅控制单元(5)连接,用于检测所述可控硅控制单元(5)的通断从而得到执行设备的工作状态;所述第二电源单元(8)为整个执行设备驱动部件提供工作电压; 所述执行设备驱动部件的可控硅触发单元接口(6*)与数据通信部件的连接端口 J6相连,执行设备驱动部件的执行设备状态输出单元接口(7*)与数据通信部件的连接端口 J7相连; 所述执行设备驱动部件中,可控硅控制单元(5)中采用可控硅“Q2”控制交流主电路的通断;可控硅触发单元(6)中的三极管“Q1”连接可控硅“Q2”,通过控制三极管“Q1”的导通或截止从而导通或阻断置于交流主电路的可控硅“Q2”;可控硅触发单元接口(6*)采用光电耦合器“U4”与三极管“Q1”连接,将执行设备驱动部件与数据通信部件光耦隔离;可控硅控制单元(5)连接交流接触器的线圈输入端,线圈的输出端连接单/三相电压,从而实现交流接触器的导通与断开; 所述执行设备状态输出单元(7)中,接触器的一组引脚接入执行设备状态输出单元接口(7*),通过执行设备状态输出单元接口(7*)的输出单元的高低电平来确定实时反馈交流接触器的状态,并将其传送给处理器单元(1),从而对执行设备交流接触器进行实时控制。
2.根据权利要求1所述的无线传感器网路单/三相控制节点装置,其特征在于:所述执行设备驱动部件与单/三相电源连接,实现单向与三相的输入与输出。
3.根据权利要求1所述的无线传感器网路单/三相控制节点装置,其特征在于:所述处理器单元(I)如果收到来自无线收发单元(3)的无线传感器网络数据,则首先进行异常数据检测,根据检测到的异常数据,对数据进行队列处理,先入先出,从而通过设定队列的长度来检测最近收到数据中的异常数据次数,当认定为异常事件,然后发往基站进行进一步分析处理。
CN201110131751.3A 2011-05-19 2011-05-19 一种无线传感器网络单/三相控制节点装置 CN102386942B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110131751.3A CN102386942B (zh) 2011-05-19 2011-05-19 一种无线传感器网络单/三相控制节点装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110131751.3A CN102386942B (zh) 2011-05-19 2011-05-19 一种无线传感器网络单/三相控制节点装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102386942A CN102386942A (zh) 2012-03-21
CN102386942B true CN102386942B (zh) 2014-03-12

Family

ID=45825961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110131751.3A CN102386942B (zh) 2011-05-19 2011-05-19 一种无线传感器网络单/三相控制节点装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102386942B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106100456B (zh) * 2016-08-23 2019-08-20 东南大学 一种三相电机综合控制的控制节点装置及运行方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2192972Y (zh) * 1994-03-28 1995-03-22 河南石油勘探局通信公司 充电机输出电压极性转换器
CN101329574A (zh) * 2008-07-25 2008-12-24 东南大学 一种无线传感器网络单相控制节点装置
CN202121575U (zh) * 2011-05-19 2012-01-18 东南大学 一种无线传感器网络单/三相控制节点装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101621431B (zh) * 2008-07-03 2011-12-07 中国矿业大学 煤矿井下无线传感器网络节点设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2192972Y (zh) * 1994-03-28 1995-03-22 河南石油勘探局通信公司 充电机输出电压极性转换器
CN101329574A (zh) * 2008-07-25 2008-12-24 东南大学 一种无线传感器网络单相控制节点装置
CN202121575U (zh) * 2011-05-19 2012-01-18 东南大学 一种无线传感器网络单/三相控制节点装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《基于WSN的畜禽规模设施养殖远程网络化环境监控系统》;陈俊杰等;《中国家禽》;20100115;第3页,图4 *
陈俊杰等.《基于WSN的畜禽规模设施养殖远程网络化环境监控系统》.《中国家禽》.2010,第3页,图4.

Also Published As

Publication number Publication date
CN102386942A (zh) 2012-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101832752B (zh) 采用无线传感器网络技术的低功耗振弦式应变采集系统
Chen et al. Distributed intelligent city street lamp monitoring and control system based on wireless communication chip nRF401
CN201262704Y (zh) 一种用于住宅节能的无线监控装置
CN201925842U (zh) 一种基于无线传感器网络的太阳能路灯
CN204515055U (zh) 电表串户接线检测装置
CN103345227A (zh) 一种微电网监测与能量管理装置及方法
CN201812372U (zh) 输电线路微风振动在线监测系统
CN206348645U (zh) 智能远程开关
CN102693615B (zh) 一种无线自组网抄表系统采集器装置及运行方法
CN102841293B (zh) 一种用于10kV配电网线路故障定位系统
CN101539764A (zh) 一种用于对工业现场参数进行远程无线监测的装置
CN102331485B (zh) 一种便携式水质监测仪
CN102185384A (zh) 风光互补发电系统智能控制器
CN201681294U (zh) 基于can总线的隧道灯光控制系统
CN202721876U (zh) 一种led路灯单灯监控系统
CN103067941A (zh) 基于无线传感网络的多变量分布式在线监测系统
CN103699029B (zh) 一种能耗数据采集终端
CN202085097U (zh) 光伏汇流箱用智能控制器
CN101141339A (zh) 基于嵌入式SoC芯片的无线网络工业监控管理系统
CN101118692A (zh) 一种室内温度监测系统及其监测方法
CN201984329U (zh) 一种楼宇电气节能控制装置
CN101339430A (zh) 室内电器节能智能监控系统
CN203038449U (zh) 一种能耗数据采集器
CN101446205A (zh) 无线传感器网络煤矿瓦斯监测系统
CN104270868A (zh) 智能照明控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C06 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C10 Entry into substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140312

Termination date: 20200519

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee