專利名稱：風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線傳感器網絡裝置，具體的說是一種風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置。
背景技術：
無線傳感器網絡(WDN) —種無基礎設施的無線網絡，由無線傳感器節點群、網關節點(sink節點)、遠程傳輸網絡和遠程監控中心組成(圖1)。節點是構成無線傳感器網絡的基礎，是承載無線傳感器網絡的信息感知、數據處理和網絡功能的基本單元，所有與傳感器網絡相關的協議、機制、算法等都需要在節點上實現并加以優化才具有實際意義。隨著微電子技術、計算技術和無線通信等技術的進步，推動了低功耗多功能傳感器的快速發展，使其在微小體積內能夠集成信息采集、數據處理和無線通信等多種功能。無線傳感器網絡就是由部署在監測區域內大量的微型傳感節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息，并發送給觀察者。傳感器、感知對象、觀察者構成了傳感器網絡的三個基本要素。無線傳感器網絡系統通常包括傳感器節點、匯聚節點和管理節點。大量傳感器節點部署在監測區域內部，能夠通過自組織方式構成網絡。傳感器節點監測的數據沿著其他傳感器節點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理，經過多跳后路由到匯聚節點，最后通過互聯網絡到達管理節點。而傳感器節點由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應模塊四部分組成傳感器模塊負責監測區域內信息的采集和數據轉換；處理器模塊負責控制整個傳感器節點的操作，存儲和處理本身采集的數據以及其他節點發來的數據；無線通信模塊負責與其他傳感器節點進行無線通信，交換控制消息和收發采集數據；能量供應模塊為傳感器節點提供運行所需能量，通常采用微型電池。隨著傳感器網絡的深入研究，研究人員提出了多個傳感器節點上的協議棧，包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層。另外，協議棧還包括能量管理平臺、移動管理平臺和任務管理平臺。這些管理平臺使得傳感器節點能夠按照能源高效的方式協同工作，在節點移動的傳感器網絡中轉發數據并支持多任務和資源共享。無線傳感器網絡的應用前景非常廣闊，能夠廣泛應用于軍事、環境監測和預報、健康護理、智能家居、建筑物狀態監控、復雜機械監控、城市交通、空間探索等。但現有技術中， 還沒有出現無線傳感器網絡在風電機組智能預警應急系統的具體應用。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，針對以上現有技術的缺點，提出一種風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，可以有效的對風電機艙和塔體內控制柜內的溫度、煙霧、圖像等物理信息進行控制和處理，可以對機艙內溫度和空氣中煙譜變化情況進行精確的自動監測，進行環境安全報警，確保人員的身體健康與生命安全。本實用新型解決以上技術技術問題的技術方案是[0007]風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，包括傳感器模塊、數據處理控制模塊、無線通信模塊和供電模塊；數據處理控制模塊與傳感器模塊通信連接，用以控制傳感器節點的操作，存儲與處理所述傳感器模塊采集的數據，并控制整個傳感器節點的運行； 無線通信模塊與數據處理和控制模塊通信連接，用于與其他傳感器節點通信，交互控制信息和收發數據業務；供電模塊與傳感器模塊、數據處理控制模塊和無線通信模塊連接，用于為各模塊提供運行所需的電能。本實用新型進一步限定的技術方案是前述的風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，傳感器模塊包括傳感器和A/D轉換器，A/D轉換器與所述傳感器連接，用于對傳感器的采集信息進行數據轉換，將模擬信號轉變為數字信號。前述的風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，數據處理控制模塊包括相互連接的微處理器和存儲器。前述的風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，無線通信模塊包括網絡模塊、電腦和無線收發器，網絡模塊與數據處理控制模塊通連接，電腦與網絡模塊連接，無線收發器與電腦連接。本實用新型的有益效果是本實用新型可以對風電機艙和塔體內控制柜內的溫度、煙霧、圖像等物理信息進行感知和識別，通過傳感器將輸入的物理信號轉換為電信號， 經過信號處理后，通過執行器與核心單元進行控制和處理；可以實現對機艙內溫度和空氣中煙譜變化情況進行精確的自動監測；可以對機艙內氧氣濃度進行檢測，進行環境安全報警，以確保人員的身體健康與生命安全。
圖1是本實用新型的連接示意圖。
具體實施方式
實施例1本實施例提出出一種風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，各模塊連接如圖1所示，包括傳感器模塊模塊1、數據處理控制模塊2、無線通信模塊3和供電模塊4 ； 傳感器模塊1包括傳感器5和A/D轉換器6，A/D轉換器6與傳感器5連接，用于對傳感器的采集信息進行數據轉換，將模擬信號轉變為數字信號；數據處理控制模塊2包括相互連接的微處理器7和存儲器8 ；無線通信模塊3包括網絡模塊9、電腦10和無線收發器11，網絡模塊9與數據處理控制模塊2通連接，電腦10與網絡模塊9連接，無線收發器11與電腦 10連接。傳感器模塊1負責對感知對象的信息采集和數據轉換；數據處理控制模塊2負責控制整個傳感器節點的操作，存儲與處理自身采集的數據以及其他節點發來的數據，并控制整個傳感器節點的運行；無線通信模塊3負責與其他傳感器節點通信，交互控制信息和收發數據業務；供電模塊4為傳感器節點提供運行所需的能量。本實用新型的風電安全智能預警應急系統采用WSN技術，通過在硬件上采用微機電系統(MEMS)器件，將經過組織成為WSN網絡，MEMS器件作為整個系統最底層的硬件單元，
4通過器件對周邊物理世界進行感知和執行，將WSN與MEMS周邊物理世界有機地粘合在一起。對風電機組，特別是對風電機艙和塔體內控制柜內的溫度、煙霧、圖像等物理信息進行感知和識別，通過傳感器將輸入的物理信號轉換為電信號，經過信號處理后，通過執行器與核心單元進行控制和處理，形成一個包括從高層應用到底層的監控和處理協同操作的一個多跳的自組織網絡系統傳輸給信息處理中心，組成一個更廣范圍內的傳感器與傳感器、傳感器與控制單元、控制單元與風電廠、風電廠與傳感器之間有效交流的“自治互聯、協同感知”的物聯網控制平臺。本實用新型WSN用于實現對機艙內溫度和空氣中煙譜變化情況進行精確的自動監測，并專門設置有氧氣濃度傳感器對機艙內氧氣濃度進行檢測，進行環境安全報警，對檢修人員在沒有佩戴呼吸裝備情況下進入機艙工作時給以提醒，以確保人員的身體健康與生命安全。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權利要求1.風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，其特征在于包括傳感器模塊、 數據處理控制模塊、無線通信模塊和供電模塊；所述數據處理控制模塊與所述傳感器模塊通信連接，用以控制傳感器節點的操作，存儲與處理所述傳感器模塊采集的數據，并控制整個傳感器節點的運行；所述無線通信模塊與所述數據處理和控制模塊通信連接，用于與其他傳感器節點通信，交互控制信息和收發數據業務；所述供電模塊與所述傳感器模塊、所述數據處理控制模塊和所述無線通信模塊連接，用于為各模塊提供運行所需的電能。
2.如權利要求1所述的風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，其特征在于所述傳感器模塊包括傳感器和A/D轉換器，所述A/D轉換器與所述傳感器連接，用于對傳感器的采集信息進行數據轉換。
3.如權利要求1所述的風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，其特征在于所述數據處理控制模塊包括相互連接的微處理器和存儲器。
4.如權利要求1所述的風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，其特征在于所述無線通信模塊包括網絡模塊、電腦和無線收發器，所述網絡模塊與所述數據處理控制模塊通連接，所述電腦與網絡模塊連接，所述無線收發器與電腦連接。
專利摘要本實用新型涉及一種無線傳感器網絡裝置，是一種風電機組智能預警應急系統無線傳感器網絡裝置，包括傳感器模塊、數據處理控制模塊、無線通信模塊和供電模塊；數據處理控制模塊與傳感器模塊通信連接，用以控制傳感器節點的操作，存儲與處理所述傳感器模塊采集的數據，并控制整個傳感器節點的運行；無線通信模塊與數據處理和控制模塊通信連接，用于與其他傳感器節點通信，交互控制信息和收發數據業務；供電模塊與傳感器模塊、數據處理控制模塊和無線通信模塊連接，用于為各模塊提供運行所需的電能。本實用新型可以對風電機艙和塔體內控制柜內的溫度、煙霧、圖像等物理信息進行感知和識別，實現對機艙內溫度和空氣中煙譜變化情況進行精確自動監測；可以對機艙內氧氣濃度進行檢測，進行環境安全報警，以確保人員的身體健康與生命安全。
文檔編號H04W84/18GK202145683SQ20112026506
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月26日 優先權日2011年7月26日
發明者吳建華, 莊亞明, 戴會超, 薛友宏 申請人:吳建華