CN202121619U - 无基础建设的无线传感网络的外围监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，包括本地收发系统、外部接收系统和无线传感网络；所述传感器无线传感网络包括基站与一组的传感器节点；所述无线传感网络采用OSI七层协议；每一个所述的传感器节点设置有太阳能的供电模块；本地收发系统通过本地无线网络收发无线传感网络的信息，外部接收系统通过外部无线网络接收本地收发系统的信息。所述无基础建设的无线传感网络的外围监控系统维护成本低、工作效率高、系统寿命长、升级灵活性高且布置方便可适应各种不同物理环境。

Description

无基础建设的无线传感网络的外围监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种监控系统，更具体地说，涉及一种外围监控系统。

背景技术

传统的外围监控方法是使用被动式的振动电缆，该方法既昂贵也不准确。尤其是在有野生动物的地方，或者是有强风的条件下，比如在沿海地区很多鸟(海鸥，猫头鹰等)都喜欢坐在围栏上，从而会触动围栏。我国有很复杂的地貌和气候，在有风的情况下围栏很容易摇晃和震动，并造成监控不准确。虽然可根据环境因素把电缆的灵敏度的参数向下调整，但这样可能会适得其反并无法有效的感应到一次真正的入侵。因此，这种系统需要外加视频监控以便保卫室能对实际情况发出及时有效的警报。这种系统通常部署在公共关键设施里，例如，污水处理厂和发电站等等。

第二种方法涉及到电栅栏是昂贵的部署，因为它需要两到三个围栏以及昂贵的维护。如果没有稳定的电源供应，该系统将无法正常工作。这种类型的系统通常用于监狱。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种维护成本低、工作效率高、系统寿命长、升级灵活性高且布置方便可适应各种不同物理环境的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，所述无基础建设的无线传感网络的外围监控系统包括本地收发系统、外部接收系统和无线传感网络；

所述传感器无线传感网络包括基站与一组多类型的传感器节点；所述无线传感网络采用OSI七层协议；每一个所述的传感器节点设置有太阳能的供电模块；

所述本地收发系统通过本地无线网络收发所述无线传感网络的信息，外部接收系统通过外部无线网络接收本地收发系统的信息。

每一个所述传感器节点还包括传感器模块、处理器模块和通信模块。

所述传感器模块包括传感器与数模转换器ADC，所述处理器模块包括处理器和存储器，所述通信模块包括收发器。

所述传感器节点通过通信模块中的收发器通过多跳技术向基站或其他传感器节点发送信号，以及接收基站及其他传感器节点发送的信号；

所述基站通过本地无线网络与本地收发系统收发相关信息。

传感器模块与处理器模块之间通过IEEE1451提供的标准接口连接。

每一个所述传感器节点还包括定位模块。

每一个所述传感器节点还包括自移动装置。

所述本地收发系统包括服务器计算机，所述服务器计算机包括数据库服务器、网络服务器和管理服务器。

所述外部接收系统包括发射塔和用户接入设备。

所述用户接入设备包括手机和手提电脑，所述用户接入设备通过报警短信、电子邮件和无线上网接收相关信息。

本实用新型中的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统具有以下有益效果：该系统无需构建用于架设系统的基础建设，只需将用于监控的传感器节点设置在既定的监控位置；采用多种类型的传感器节点，可适应于各种不同的物理环境；传感器节点采用太阳能的供电模块，可持续不断地供电，大大提高了该系统的寿命和工作效率；传感器节点作为通信节点本身，可以分时间段添加部署，可确保了对最新的入侵方式进行有效防范且不需要大量的改动基础设施。

该系统安装价格，维护成本方面，可升级的灵活性和性能方面均有着显著的优势。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型无基础建设的无线传感网络的外围监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型无基础建设的无线传感网络的外围监控系统中无线传感网络的结构示意图；

图3是本实用新型无基础建设的无线传感网络的外围监控系统中感应器节点的结构示意图。

具体实施方式

得利于最新无线电技术在处理器，内存和低功率的进展，使微小，廉价的电池供电的分布式传感器节点也可以做传感，数据处理和无线通讯，特别是在没有办法布线的环境下比传统的传感器有明显的优势。该监控系统能够广泛适用于交通设施、监狱管理、国土安全及野外科学实验等应用领域的信息数据收集和处理。

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现结合图1-3，详细说明本实用新型的具体实施方式。

所述无基础建设的无线传感网络的外围监控系统包括本地收发系统、外部接收系统和无线传感网络；所述传感器无线传感网络包括基站7与一组多类型的传感器节点1；本地收发系统通过本地无线网络收发无线传感网络的信息，外部接收系统通过外部无线网络接收本地收发系统的信息。

优选的是，所述无线传感网络可根据需要将不同种类的传感器节点1在适宜的物理环境密集部署对周围的环境进行更好的检测和控制。

优选的是，所述无线传感网络采用OSI七层协议，即相比于相比于传统的无线传感网络，增加了表示层和会话层的相关协议。

会话层负责在无线传感网络中的两传感器节点之间建立、维持和终止通信。会话层的功能包括建立通信链接，保持会话过程通信链接的畅通，同步两个传感器节点之间的对话，决定通信是否被中断以及通信中断时决定从何处重新发送，从而避免了传感器节点间通信过程中信息数据的丢失。

表示层管理数据的解密与加密，如系统口令的处理，加强了数据传输过程中的安全性，除此之外，表示层协议还对图片、视频、文本等文件格式信息进行格式转换、解码和编码，从而实现了数据的多元化，使终端用户能够在服务器计算机上进行更全面的分析处理。

优选的是，每一个所述的传感器节点设置有太阳能的供电模块，使传感器节点中存在的大量内存资源和处理能力得到合理运用，鼓励在传感器节点中运用运算以加强数据融合与管理，从而减少无线传感网络中的通信，最大限度的提高系统的使用寿命，更关键的是最大限度地发挥每一次发送或接收的效用。

每一个所述传感器节点1还包括传感器模块、处理器模块和通信模块。所述传感器模块包括传感器与数模转换器ADC，所述处理器模块包括处理器和存储器，所述通信模块包括收发器。

所述传感器节点1通过通信模块中的收发器通过多跳技术向基站7或其他传感器节点1发送信号，以及接收基站7及其他传感器节点1发送的信号；所述基站7通过本地无线网络与本地收发系统收发相关信息。传感器模块与处理器模块之间通过IEEE1451提供的标准接口连接。

优选的是，基于所述标准接口，互操作性和在不同的传感器或无线传感网络驱动器的互换性因此成立。这些标准减少需要开发智能化传感网络的功夫。

优选的是，每一个所述传感器节点1还包括定位模块，所述定位模块用以实现对信号源的位置信息的确定并将其传递给处理器模块。

优选的是，每一个所述传感器节点1还包括自移动装置，所述自移动装置可使传感器节点1在一定范围的移动以适应特殊环境。

此外，相对较低的成本和高效的传感器节点1为储备力量的供应保留了余地，因此在某些节点发生故障的情况下，允许整个系统能够重新集结，重新组织和自我恢复，以确保整个系统仍然正常工作。

所述本地收发系统包括服务器计算机3，所述服务器计算机3包括数据库服务器31、网络服务器33和管理服务器32。

所述外部接收系统包括发射塔5和用户接入设备6。所述用户接入设备6包括手机和手提电脑，所述用户接入设备6通过报警短信、电子邮件和无线上网接收相关信息。

当所述无基础建设的无线传感网络的外围监控系统运作时，传感器节点1随机部署在监测区域内部或附近，通过自组织的方式构成网络，服务器计算机3中的网络服务器33对无线传感网络进行配置和管理。

服务器计算机中的管理服务器32发布监测任务，经由本地无线网络2传递给基站7，再由基站7传递给无线传感网络中的各个传感器节点1。

所述传感器节点1中的传感器将监测到的数据传递数模转换器进行转换，并传递给处理器模块，同时所述定位模块确定信号发生地的位置信息传递给处理器模块；处理器模块中的处理器运用算法将信息进行数据融合，将数据数据传递个收发器，同时将数据传递给存储器进行管理；收发器接收到数据后通过多跳技术传递给其他传感器节点的收发器，该收发器将数据传递给该节点中的处理器模块，该处理器模块由其中的处理器处理后，传递给存储器保存，并传递给收发器向外传递。

传感器节点1监测到的数据在沿着其他传感器节点1跳跃地进行传输，在传输过程中监测到的数据可能被多个传感器节点1处理，经过多跳后传递到基站7并通过本地无线网络2传递给发送给服务器计算机3。

服务器计算机3在管理服务器32上对接收的数据进行分析处理，同时该数据将上传到数据库服务器31保存，或上传到网络服务器33上。终端用户可在服务器计算机3上进行操作，并对该信号作出响应，发布操作指示，通过本地无线网络2传递给基站7，然后进一步传递给传感器节点1。

相应的传感器节点1由收发器接收数据后向处理器传递，处理器将数据进行处理，发送给存储器，并对信号源进行响应，如发出某种警戒的声音。

此外，计算机服务器中的网络服务器也可以将接收到的数据通过连接外部无线网络4向外传播，并通过发射塔5的远程传输发送监视数据给用户接入设备6，如手机、手提电脑等，用户接收的方式可以是短信、电子邮件或者通过无线上网得到。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，包括本地收发系统、外部接收系统和无线传感网络；

所述无线传感网络包括基站(7)与一组多类型的传感器节点(1)；所述无线传感网络采用OSI七层协议；每一个所述的传感器节点(1)设置有太阳能的供电模块；

所述本地收发系统通过本地无线网络(2)收发所述无线传感网络的信息，所述外部接收系统通过外部无线网络(4)接收本地收发系统的信息。

2.根据权利要求1所述的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，每一个所述传感器节点(1)还包括传感器模块、处理器模块和通信模块。

3.根据权利要求2所述的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，所述传感器模块包括传感器与数模转换器ADC，所述处理器模块包括处理器和存储器，所述通信模块包括收发器。

4.根据权利要求3所述的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，所述传感器节点(1)通过通信模块中的收发器通过多跳技术向基站(7)或其他传感器节点(1)发送信号，以及接收基站(7)及其他传感器节点(1)发送的信号；

所述基站(7)通过本地无线网络(2)与本地收发系统收发相关信息。

5.根据权利要求4所述无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，传感器模块与处理器模块之间通过IEEE1451提供的标准接口连接。

6.根据权利要求1所述的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，每一个所述传感器节点(1)还包括定位模块。

7.根据权利要求1所述的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，每一个所述传感器节点(1)还包括自移动装置。

8.根据权利要求1所述的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，所述本地收发系统包括服务器计算机(3)，所述服务器计算机(3)包括数据库服务器(31)、网络服务器(33)和管理服务器(32)。

9.根据权利要求1所述的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，所述外部接收系统包括发射塔(5)和用户接入设备(6)。

10.根据权利要求9所述的无基础建设的无线传感网络的外围监控系统，其特征在于，所述用户接入设备(6)包括手机和手提电脑，所述用户接入设备(6)通过报警短信、电子邮件和无线上网接收相关信息。

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