CN103139935A - 一种大范围无线传感远程物联系统及其数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大范围无线传感远程物联系统，包括无线传感器节点、无线传感器网关，通信网络和中心服务器，其特征在于，所述的无线传感器网关同时多路收集所述的无线传感器节点发送的传感数据，并捆绑所收集的传感数据，通过所述的通信网络，把传感数据发送给中心服务器；所述的无线传感器节点连接外部的数据传感器，传感器采集物理量，并转换成传感数据，而各路所述的无线传感器节采集不同的物理量，并把转换后的传感数据发送给所述的无线传感器网关；所述的中心服务器通过所述的通信网络远距离接收所述的无线传感器网关发送的传感数据，并对传感数据进行分析、处理，做出控制决策。本方案采用全无线连接，结构简单，安装过程简单，维护方便，根据需求进行组网，适用于不同的行业和大范围远距离的物理量采集。
Description
技术领域
本发明涉及物联网监测技术领域，特别是一种适用于大范围作业区域的数据无线监测互联领域。
背景技术
传统的工业监测采用有线的方法，线路复杂，布线困难，而且维护的费用昂贵。随着无线传感器网络技术迅速进入工业自动化和工业测控领域，大多数工业仪表和自动化产品都将很快嵌入无线传输功能，完成从有线到无线过渡。使用这些无线设备可以有效地解决大型工业设备状态检测时的停机问题，并实现不间断、高效地监测，具有十分广阔的应用前景。现有的许多无线监控技术，存在接收信号弱，不能远距离传输，范围很小的缺点。对监控系统，用户常常对使用环境提出了一些特殊的需求，他们希望能够清晰地监控距离比较远的对象，还有深山的电网、荒原的油井或者其他无人值守或人无法到达的主要设备场地的无线监控。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术的不足而提供的一种不仅结构简单、实用，而且维护简便的一种大范围无线传感远程物联系统及其数据传输方法。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种大范围无线传感远程物联系统，包括无线传感器节点、无线传感器网关，通信网络和中心服务器，其特征在于，所述的无线传感器网关同时多路收集所述的无线传感器节点发送的传感数据，并捆绑所收集的传感数据，通过所述的通信网络，把传感数据发送给中心服务器；所述的无线传感器节点连接外部的数据传感器，传感器采集物理量，并转换成传感数据，而各路所述的无线传感器节采集不同的物理量，并把转换后的传感数据发送给所述的无线传感器网关；所述的中心服务器通过所述的通信网络远距离接收所述的无线传感器网关发送的传感数据，并对传感数据进行分析、处理，做出控制决策。
其中，所述的无线传感器网关由无线传感网络数据收发模块、移动通信网络数据收发模块和主处理器构成。
其中，所述的无线传感器网关由其内部所述的无线传感网络数据收发模块近距离接受所述的无线传感器节点发送的传感数据。
其中，所述的无线传感器网关由其内部所述的移动通信网络数据收发模块通过所述的通信网络，将传感数据远距离发送给所述的中心服务器。
其中，所述的中心服务器分析、处理电信号数据，然后下达控制命令，控制前端的无线传感器节点，进而驱动控制机构。
其中，所述的无线传感器节点内置放大电路和信号转换装置，并通过内部信号装换装置把物理量转换成传感数据。
其中，所述的通信网络是GPRS网络。
其中，所述的通信网络是微波无线专网。
其中，所述的无线传感器节点至少连接一路外部的传感器装置。
其中，所述的无线传感器网关与无线传感器节点的连接方式采用星型拓扑结构。
其中，所述的无线传感器节点采用级联的连接方式。
其中，所述的无线传感远程物联系统采用全无线通讯，简单、快捷，应用于不同的行业，系统可靠性高，可以扩展到多跳网络，增加了监控范围，而且每个区域用不同的ID号区分，适用于大范围远距离的物理量采集。
本发明采用上述技术方案解决现有技术问题时，所能达到的效果是：本发明采用的是全无线连接，简单、快捷。无论是所述的无线传感器节点采集物理量发送给所述的无线传感器网关，还是所述的无线传感器网关发送传感数据给所述的中心服务器，都采用无线网络进行连接，安装非常的简便，实用，便于维护。本发明可以用于采集远距离物理量，用于深山的电网、荒原的油井或者其他无人值守或人无法到达的主要设备场地；另外，本方案可以通过所述的无线传感器节点近距离的采集清晰的现场信息，通过所述的通信网络远距离传输，把高效的传感数据传送给所述的中心服务器，满足所述的中心服务器高要求的控制需求，然后所述的中心服务器分析、处理传感数据，下达控制命令，控制前端的无线传感器节点，进而驱动控制机构。
附图说明
图1为本发明施例中的一种大范围无线传感远程物联系统的网络连接示意图。
图2为本发明施例中的无线传感器网关的组成示意图。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本方案作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明施例所提供的一种大范围无线传感远程物联系统，包括中心服务器1、通信网络2、无线传感器网关3和无线传感器节点4，所述的无线传感器节点4用于连接外部传感器，传感器的类型可以是温度、电压、轴承磨损度检测等，用于采集不同的物理量，传感器通过内部信号转换装置把采集的物理量转换成传感数据；所述的无线传感器网关3连接三个无线传感器节点4，各个无线传感器节点内置高性能放大电路，适用于微弱信号的采集，无线传感器节点4把转换后的传感数据传送给无线传感器网关3。如图2所示，所述的无线传感器网关3由无线传感网络数据收发模块31、主处理器32和移动通信网络数据收发模块33构成，所述的无线传感器网关3是整个大范围无线监测传感装置的中心单元，负责控制信息的下达以及传感数据信息的收集，其内部所述的无线传感网络数据收发模块31通过无线通信链路同时连接多个所述的无线传感器节点4，并实时收集所述的无线传感器节点4采集的不同的物理量；其内部所述的移动通信网络数据收发模块33与所述的通信网络2连接，采用TCP/IP协议把数据传输给所述的中心服务器1，所述的中心服务器1接受所述的无线传感器网3关发送来的信息，并对传感数据进行分析、处理，做出控制决策。
其中，所述的中心服务器1分析、处理电信号数据，然后下达控制命令，控制前端的无线传感器节点4，进而驱动控制机构；所述的无线传感器节点4内置放大电路和信号转换装置，并通过内部信号装换装置把物理量转换成传感数据；所述的通信网络2是GPRS网络；所述的通信网络2是微波无线专网；所述的无线传感器节点4至少连接一路外部的传感器装置；所述的无线传感器网关3与无线传感器节点4的连接方式采用星型拓扑结构；所述的无线传感器节点4采用级联的连接方式；所述的无线传感远程物联系统采用全无线通讯，简单、快捷，应用于不同的行业，系统可靠性高，可以扩展到多跳网络，增加了监控范围，而且每个区域用不同的ID号区分，适用于大范围远距离的物理量采集；而且可以根据用户需求进行组网，有较好的通用性，可以选用433MHz或2.4GHz的无线传输。
以上对本发明实施例所提供的一种大范围无线传感远程物联系统进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本方案的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本方案的思想，在具体实施方法及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种大范围无线传感远程物联系统，包括无线传感器节点、无线传感器网关，通信网络和中心服务器，其特征在于，所述的无线传感网关通过无线通信链路同时连接多个所述的无线传感器节点，实时收集所述的无线传感器节点的各类传感数据，并通过所述的通信网络，利用远程无线通信方式把传感数据发送至所述的中心服务器。
所述的无线传感器节点连接外部的数据传感器，传感器采集物理量，并转换成传感数据，而各路所述的无线传感器节采集不同的物理量，并把转换后的传感数据发送给所述的无线传感器网关；
所述的中心服务器通过所述的通信网络远距离接收所述的无线传感器网关发送的传感数据，并对传感数据进行分析、处理，做出控制决策。
2.根据权利要求1所述的一种大范围无线传感远程物联系统，其特征在于，所述的无线传感器网关由无线传感网络数据收发模块、移动通信网络数据收发模块和主处理器构成。
3.根据权利要求1所述的一种大范围无线传感远程物联系统，其特征在于，所述的无线传感器网关由其内部所述的无线传感网络数据收发模块近距离接受所述的无线传感器节点发送的传感数据，所述的无线传感器网关由其内部所述的移动通信网络数据收发模块通过所述的通信网络，将传感数据远距离发送给所述的中心服务器。
4.根据权利要求1所述的一种大范围无线传感远程物联系统，其特征在于，所述的中心服务器分析、处理电信号数据，然后下达控制命令，控制前端的无线传感器节点，进而驱动控制机构。
5.根据权利要求1所述的一种大范围无线传感远程物联系统，其特征在于，所述的无线传感器节点内置放大电路和信号转换装置，并通过内部信号装换装置把物理量转换成传感数据。
6.根据权利要求1所述的一种大范围无线传感远程物联系统，其特征在于，所述的无线传感器节点至少连接一路外部的传感器装置。
7.根据权利要求1所述的一种大范围无线传感远程物联系统，其特征在于，所述的无线传感器网关与无线传感器节点的连接方式采用星型拓扑结构。
8.根据权利要求1所述的一种大范围无线传感远程物联系统，其特征在于，所述的无线传感器节点采用级联的连接方式。
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