[发明专利]传感网智能数据站点及利用其组建的传感网络

说明书

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种传感网智能数据站点及利用该传感网智能数据站点组建的传感器网络。

背景技术

随着无线传感器网络(WSN：Wireless Sensor Network)技术的不断发展，其实际应用也越来越广泛。在具体应用中，数据采集是最重要的功能部分。

数据采集问题是无线传感器网络的主要研究课题之一。数据采集问题就是研究外界用户如何通过无线传感器网络从监控区域采集感应数据。现有技术中常用的数据采集传输方式通常有两种，一种为数据采集卡方式，另一种为Zigbee数据终端方式。数据采集卡方式中，其采用周边元件扩展接口（PCI：Peripheral Component Interconnection）数据卡直接插在PC主板的扩展槽中，将传感器输出信号接入数据采集卡。但是这样一来模拟信号传输距离会加长，造成了信号传输衰减增加；同时，由于每个传感器到数据采集卡都需要一根电缆连接，数据传输成本很大；此外，必须使用台式PC，灵活性较差差。Zigbee数据终端方式中，其采用Zigbee无线组网技术实现数据就地编码直接通过无线网络传输。然而由于Zigbee网络自身的问题，会造成任何一个数据终端都无法保证其数据可以完整可靠的传输到信宿的问题；加之，任何一个数据终端都无法实时传输当前传感器数据。再者，由于Zigbee网络访问机制限制，访问特定数据终端需要花费较多资源（包括时间、信道、大量站点等）。

由上述可知，现有的无线传感器网络，其数据采集传输可靠性较低，不能满足一些工业场合监控安全的需要，其成本较高，信号传输衰减较高，且网络传输距离较短，因此，亟需要对这些问题予以改善。

发明内容

本发明的一目的在于，提出一种传感网智能数据站点，其数据采集传输可靠性更高，可以满足工业场合监控安全的需要，且成本较低、信号传输衰减较低，网络传输距离较远；

本发明的另一目的在于，提出一种利用传感网智能数据站点组建的传感网络，其组网方式较为灵活，每一传感网智能数据站点均能实时传输当前传感器数据，且每个传感网智能数据站点的数据都能完整可靠的传输到信宿，网络传输距离也较远。

为实现上述目的，本发明提供了一种传感网智能数据站点，其包括：外壳、设于外壳内的MCU及设于外壳上的多个传感器接口，所述外壳内还设有依次电性连接的电源模块、多路交叉开关及A/D转换器；所述多个传感器接口分别与传感器信号调理接口电性连接，电源模块一端分别与MCU、多路交叉开关及A/D转换器电性连接，所述多路交叉开关还与MCU双向电性连接，A/D转换器还与MCU通信连接；该MCU还连接有两个调制接口，该两调制接口一端分别与电源模块电性连接。

其中，所述外壳上设有8~128个传感器接口，该8~128个传感器接口分别与传感器信号调理接口电性连接。

进一步地，所述外壳内设有专用接口电路，该专用接口电路将传感器接口输入的传感器模拟信号调理后，通过A/D转换器转换为16位2进制数据。

具体的，所述专用接口电路可以采用型号为max1487的芯片。

本发明中，所述两个调制接口均为RS485调制接口，该两个调制接口为第一调制接口及第二调制接口，该第一调制接口一端与电源模块电性连接，另一端通过并行或串行数据总线与MCU通信连接；该第二调制接口一端通过滤波电压调整电路与电源模块电性连接，另一端通过并行或串行数据总线与MCU通信连接。

本发明的传感器接口采用型号为TJ5.08-09P的标准端子，RS485调制接口采用标准9针T型接口。

进一步地，本发明还提供了一种利用传感网智能数据站点组建的传感网络，其包括：上位机及数个传感网智能数据站点，该数个传感网智能数据站点之间相互通信连接，每一传感网智能数据站点均与数个传感器通信连接，所述传感器通过传感网智能数据站点与上位机通信连接；所述传感网智能数据站点作为数据中继器，将传感器输出的模拟信号调理后，通过A/D转换器转换为16位2进制数据，通过差分数据传输电路，利用MODBUS数据传输协议将数据传输至上位机。

其中，所述每一传感网智能数据站点均设有8~128个传感器接口，数个传感器分别通过该传感器接口与传感网智能数据站点通信连接。