[实用新型]无线传感器网络系统的节点模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线传感器网络系统的节点模块。

背景技术

随着社会发展的需求和通信技术、嵌入式系统和传感器技术的进展，具有感知、计算和无线通信能力的无线传感器网络(WSN)引起了人们的极大关注。无线传感器网络是一种分布式的自组织网络计算机系统，它由大量廉价的、能量有限的多功能微型节点模块组成。

风力发电和太阳能发电系统中的蓄电池的工作条件与蓄电池在其他场合的工作条件不同，其充电率和放电率都非常小，且充电时间受到限制，即只有在日照时才能充电，所以不能按一固定的充电规律对其进行充电。由于蓄电池应用在这个特殊的环境下，致使其寿命比所预定的短，成为整个光伏系统中最易损坏的部分，其损坏的原因主要为“过充”与“过放”。

蓄电池过充是指其单格电压超过某一水平一般为2.35-2.40V/单格，此时蓄电池无法使产生的氧气充分再化合。充电电压过高，在负极上生成的氢很难在电池内部被吸收，在电池中因积累而产生压力并且导致水份损失。严重过充时，水分解，产生氢气和氧气，使得蓄电池底部浓度比其他地方高出许多，导致负极板底部硫酸盐化，正极板腐蚀和膨胀，造成容量损失。

蓄电池过放是指其放电超过了规定的放电终止电压，蓄电池放出了过量的容量。在铅酸蓄电池中，两个电极对过放都是敏感的。在溶解再沉积机理中，当铅和二氧化铅分别溶解在电解液中并作为新的化合物硫酸铅沉淀出来时，活性物质发生了彻底的转变并且失去原有的结构。负电极由于有反极的危险，对过放也是敏感的。活性物质中的膨胀剂可能会因氧化而失去作用，而铅酸蓄电池在随后再充电时枝晶增长的危险会大大增加。

因此，在实际充放电过程中，需要实时对蓄电池的容量进行检测以判断是否应继续充电或放电，以确保蓄电池的使用寿命，是本领域的技术难题。此外，现有的无线传感器网络系统的节点模块，结构复杂、成本较高、体积较大、能耗较高、稳定性且可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低且电源使用寿命较长的无线传感器网络系统的节点模块。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种无线传感器网络系统的节点模块，包括：处理器模块，与该处理器模块相连的传感器模块，与该处理器模块相连的数据存储模块，与该处理器模块相连的无线收发模块，以及与所述处理器模块、传感器模块和无线收发模块相连的电源模块。

具体地，所述无线收发模块为射频收发一体化模块。

所述传感器模块包括：温度传感器、湿度传感器、光亮度传感器、加速度传感器、有害气体传感器、风速传感器、噪音传感器、人体红外传感器等。各传感器的输出信号经过模数转换后送入处理器模块进行处理。

所述电源模块包括：与风力及太阳能发电装置相连的输入稳压电路、与该输入稳压电路的电源输出端通过一充放电切换开关相连的蓄电池、与该蓄电池相连的用于检测蓄电池端电压以控制所述蓄电池的充放电状态的的控制电路、通过所述充放电切换开关与所述蓄电池相连的放电稳压电路；所述控制电路与所述充放电切换开关的控制信号输入端相连。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本实用新型的无线通信模块用于传感器网络节点之间和节点与基站之间进行数据通信。无线传输方式的最大优点就是无须手工布线。(2)本实用新型的电源模块主要包括二大部分：控制部分、可调稳压部分。控制部分通过采集蓄电池端电压来控制系充放电，以此防止蓄电池过充或过放电，提高蓄电池的使用寿命；稳压部分包括充电稳压和放电稳压，通过可调式集成稳压器来得到想要的电压。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为实施例中的无线传感器网络系统的节点模块的结框图；

图2为所述节点模块中的电源模块的结框图。

具体实施方式

见图1，本实施例的无线传感器网络系统的节点模块，包括：处理器模块，与该处理器模块相连的传感器模块，与该处理器模块相连的数据存储模块，与该处理器模块相连的无线收发模块，以及与所述处理器模块、传感器模块和无线收发模块相连的电源模块。所述无线收发模块为射频收发一体化模块。

所述传感器模块包括：温度传感器、湿度传感器、光亮度传感器、加速度传感器、有害气体传感器、风速传感器、噪音传感器、人体红外传感器等。各传感器的输出信号经过模数转换后送入处理器模块进行处理。