[实用新型]直流微网监测用无线传感器网络协调器节点装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线传感器网络领域，特别涉及一种直流微网监测用无线传感器网络协调器节点装置。

背景技术

目前直流微网作为连接分布式电源与主网的一种微网形式，能高效地发挥分布式电源的价值与效益，具备比交流微网更灵活的重构能力。直流微网的基本运行依靠各分布式电源（DER）控制器执行，但是仅依靠电源逆变器控制只能满足其局部的要求，不足以满足整个系统的要求，在一些情况下需要中央管理单元从全局角度协调各电源逆变器工作状况，调整直流微网达到新的稳态运行点。此外，直流微网的运行也需要在采集不同特性的DER单元信息的基础上，通过配网级、微网级和单元级各控制器间的通信来实现。因此直流微网的运行控制与能量管理过程中对通信技术的可靠性和速度提出了更高的要求。在响应速度不同的设备间建立连接成为网关技术面临的挑战，对低消耗、高性能、标准型网关的需求和通信协议的标准化是能量管理系统研发中的一个重要组成部分。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种精度高、抗干扰能力强、超低功耗、工作稳定可靠、性价比高的直流微网监测用无线传感器网络协调器节点装置。

为实现以上目的，本实用新型的一种直流微网监测用无线传感器网络协调器节点装置，包括协调器模块和为所述协调器模块提供工作电源的电源模块，所述协调器模块包括无线微控制器、以太网控制器、无线传感器和用于对协调器模块进行计时的时钟芯片，所述无线微控制器通过并行接口与所述以太网控制器连接，所述以太网控制器通过网络接口芯片与监控主机通讯连接；所述时钟芯片接入所述无线微控制器的时钟接口，所述无线传感器接入所述无线微控制器的天线接口。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：工作时，无线传感器采集设备的数字信号并传送至无线微控制器，经无线微控制器处理后输送至以太网控制器，以太网控制器通过网络接口芯片与监控主机之间通讯，监控主机对接收到的信号作出相应分析处理并将控制、参数设置等信息反馈给以太网控制器，无线微控制器接收到以太网控制器反馈的信息后，经无线传感器对各节点作出相应控制，整个工作过程由时钟芯片计时。本实用新型基于ZigBee无线传感器网络和以太网相结合的混合通讯模式，可有效解决现有技术中直流微网各发电单元因地理位置分布不同而导致的铺设线路不便、投资费用高的问题，此外，与现有技术相比，本实用新型还具有控制精度高、抗干扰能力强、传输可靠性高、超低功耗、网络容量大，能够灵活自动组网的优点。

作为本实用新型的优选方案，所述无线微控制器为JN5139型芯片。该芯片可以进一步降低装置成本和功耗。

作为本实用新型的优选方案，所述以太网控制器为CP2200型芯片。CP2200型芯片支持广播和多播MAC寻址，具有30Mbps传输速率的并行主机接口，可以为具有11个以上端口I/O引脚的任何微控制器或主处理器增加以太网通信功能，适用于远程检测和监视。

作为本实用新型的优选方案，所述时钟芯片为DS1302型芯片。该芯片采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。具有电路接口简单、价格低廉、使用方便的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

其中，1协调器模块；2电源模块；3以太网控制器；4无线微控制器；5网络接口芯片；6监控主机；7无线传感器；8时钟芯片；9编程接口；10电源节能管理电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，包括协调器模块1和用于为协调器模块1提供工作电源的电源模块2，协调器模块1包括以太网控制器3、无线微控制器4、无线传感器7和用于对协调器进行计时的时钟芯片8，无线微控制器4通过并行接口与以太网控制器3连接，以太网控制器3通过网络接口芯片5与监控主机6之间进行通讯；时钟芯片8接入无线微控制器4的时钟接口，无线传感器7接入无线微控制器4的天线接口，无线传感器7与无线微控制器4之间为双向数据传输；无线微控制器4还与编程接口9和电源节能管理电路10连接。

无线微控制器优先选用英国Jennic公司的JN5139型芯片，以太网控制器优先选用Silabs公司的CP2200型芯片，时钟芯片优先选用美国DALLAS公司的DS1302型芯片。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。