[发明专利]基于数据通信频率自适应调节技术的智能节能型监测节点装置

权利要求书

1.一种基于数据通信频率自适应调节技术的智能节能型监测节点装置，其特征是它包括多个模拟传感器、多个数字传感器、模拟信号处理模块、数字信号缓冲模块、ZigBee模块、电池、电源稳压模块和可控电源模块；所述的多个模拟传感器采集被监测对象的相应参数，各模拟传感器的信号输出端与模拟信号处理模块的信号输入端相连，多个数字传感器采集被监测对象的状态信息，各数字传感器的信号输出端与数字信号缓冲模块的信号输入端相连，模拟信号处理模块和数字信号缓冲模块的信号输出端分别与ZigBee模块的对应信号输入端相连，ZigBee模块的控制信号输出端与可控电源模块的控制输入端相连；电源稳压模块的电压输入端与电池的正极相连，其电压输出端分别与ZigBee模块的电源端和可控电源模块的电压输入端相连，可控电源模块的电压输出端分别与模拟信号处理模块和数字信号缓冲模块的对应电源端连接，为其供电。

2.根据权利要求1所述的基于数据通信频率自适应调节技术的智能节能型监测节点装置，其特征是所述模拟信号处理模块包括模拟信号调理电路和A/D转换电路，模拟信号调理电路的信号输入端与各传感器的模拟信号输出端相连，模拟信号调理电路的信号输出端与A/D转换电路的模拟信号输入端相连，A/D转换电路的数字信号输出端与ZigBee模块的信号输入端相连。

3.根据权利要求1所述的基于数据通信频率自适应调节技术的智能节能型监测节点装置，其特征是所述的模拟传感器包括温湿度传感器、PH值传感器、电导率传感器、浊度传感器、溶解氧传感器、液位传感器、位移传感器、流量传感器、压力传感器、CO2传感器、CO传感器、NH3传感器、粉尘传感器和光照传感器。

4.根据权利要求1所述的基于数据通信频率自适应调节技术的智能节能型监测节点装置，其特征是所述的数字传感器包括油污传感器、入侵报警器、光电开关。

5.权利要求1所述的基于数据通信频率自适应调节技术的智能节能型监测节点装置，其特征是ZigBee模块中的工作流程包括以下步骤：

（a）参数设定，包括各传感器采集数据的采样周期T、数据差值阈值D?1和 D?2、数据发送频率f1、f2和f3，数据变化斜率阀值K；

其中，D?1为当前数据与正常数据相比的最大差值的绝对值、D?2为当前数据与前一数据相比的最大差值的绝对值；f1为数据正常时的发送频率，f2为数据异常但处于稳定状态时的发送频率，f3为数据不断发生变化时的发送频率，f3超过数据差值阈值D?2，f1<f2<f3；

（b）定时唤醒ZigBee模块，打开可控电源模块，各传感器对相应信息进行采集，由ZigBee模块对数据进行处理、存储；

（c）ZigBee模块判断当前数据是否是正常数据，如果当前数据与正常数据相比的差值?1<D?1，则表示数据正常，以f1频率向监控中心发送数据；如?1≥D?1，则判断数据斜率是否大于阀值K，即判断当前数据与前一数据相比的差值?2是否大于等于D?2，如果?2≥D?2，表示数据在不断发生变化，则以f3频率向监控中心发送数据；如?2<D?2，表示数据异常但处于稳定状态，以f2频率向监控中心发送数据；

（d）接收监控中心下发的新的参数，修改参数设定；

（e）清空已发送数据，并关闭可控电源模块；

（f）进入休眠状态。

6.根据权利要求5所述的基于数据通信频率自适应调节技术的智能节能型监测节点装置，其特征是步骤（a）中，对应于不同的应用环境，设置的参数不同。

7.根据权利要求5所述的基于数据通信频率自适应调节技术的智能节能型监测节点装置，其特征是步骤（b）中，模拟传感器采集被监测环境的相应参数，模拟传感器输出的模拟信号经模拟信号处理模块调理、A/D转换后发送至ZigBee模块；数字传感器采集被监测环境的状态信号，数字传感器输出的数字信号经数字信号缓冲模块后发送至ZigBee模块。