基于傳感器網絡的工業能耗實時監測與安全預警系統
3.1.3管理節點的結構框圖與各模塊功能分析
管理節點的系統結構框圖如下:
圖四
管理節點由能量供應模塊、處理器模塊、通信模塊組成。能量供應模塊為其他各個模塊供應能量;通信模塊負責與匯聚節點進行通信,并將收到的信息發送給處理器模塊,處理器模塊負責工廠內所有信息的綜合與處理,從而得到整個工廠內各生產設備的能耗與溫度狀況。
3.2 硬件平臺選用及資源配置
選用EVK1100硬件平臺,并引入霍爾傳感器,報警設備,PC機等硬件來建設整個系統的硬件體系。
3.2.1傳感器節點的硬件使用
EVK1100開發板實現溫度測量、信息處理、信息顯示、通信的功能,引入霍爾傳感器實現電流、電壓的測量。EVK1100開發板直接連接電源,提供持續供電,內置溫度傳感器測量溫度,使用AT32UC3A0128的MCU負責信息的處理和指令的傳送,使用4 x 20藍色LCD屏來顯示信息,并且通過USART與匯聚節點通信。霍爾傳感器端則可以通過內置電池供電,以保持其比較小的體積,易于安放,同時與EVK1100開發板連接,將測得的信息及時傳遞給EVK1100開發板。
3.2.2匯聚節點的硬件使用
匯聚節點的能量供應模塊與處理器模塊由PC機實現,具有能量供應、信息處理和指令傳送等功能;報警模塊由報警裝置實現,在接收到報警信號后,發出警報聲。
而通信模塊的兩部分功能分別由不同硬件實現:一為與傳感器節點的通信,可采用cc2420信號收發器實現這一層面的通信,二為與管理節點的通信,可直接由PC機通過更新整個工廠內部的數據庫服務器的信息來實現,從而使得管理節點的PC機可以對相關的信息進行處理。
3.2.3管理節點的硬件使用
各個PC機配合或者由一個功能十分強大的PC機處理整個工廠內部的能耗和溫度信息,并通過可視化軟件顯示。
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