[实用新型]一种地震无线传感器网络中心节点设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地震防御与应急救援设备，特别是一种地震无线传感器网络中心节点设备。

背景技术

地震监测是指通过获取地震发生时的震动信号，以有线或无线方式将获取的监测信息传送到监控中心。有线网络是重要的信息传输方式，但有线网络无法有效地对一些人力难以到达的恶劣环境地区进行地震监测，而且在应急情况下有线网络往往被破坏，无法传送余震的监测信息。无线传感器网络相对于传统的有线和其它无线网络，具有“自组织、自愈合”的特点，因而能够适应复杂多变的环境，去监测各种有线网络无法有效监测的地区，实现灾难预警与救助。

大量传感器节点按一定布点规则分布于复杂环境下需要监测的区域，通过自组织方式构成网络以进行上述各种参量的数据采集、预处理等工作。传感器节点将采集到的数据单跳传递给簇头节点，簇头节点逐跳传输，经过单跳或多跳后到达中心节点，再由中心节点通过卫星、公共移动通信网络(GSM、CDMA等)、WLAN等远程传输网络，传送到地震监控中心进行集中处理和预警。因此开发具有多种通信模式并能根据当前网络状况进行选择，将数据及时、可靠地传输到地震监控中心的中心节点设备就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种地震无线传感器网络中心节点设备，采用多种通信模块切换的中心节点设备完成前端地震灾情信息传输到地震监控中心的重要环节，解决地震灾情信息的可靠获取的问题。

本实用新型技术解决方案：一种地震无线传感器网络中心节点设备,包括处理器模块；移动通信模块；用于卫星通信并获取灾情监控仪的地理位置和时间，为中心节点设备提供统一的时间基准的北斗/GPS定位通信模块；用于为中心节点设备提供无线ZigBee网络数据传输功能的ZigBee模块；实现有线和无线多种网络介质，以及多种传输协议的冗余设计，为地震灾情信息上传提供可靠数据通道的IPv4/IPv6网络模块和电源管理模块；处理器模块分别与移动通信模块、北斗/GPS定位通信模块、ZigBee模块、IPv4/IPv6网络模块和电源管理模块双向通信并连接。

所述处理器模块采用低功耗的ARM处理器，并集成SDRAM、NOR Flash和NAND Flash存储介质。

所述移动通信模块支持电信CDAM20001X EV-DO、移动TD-SCDMA或联通WCDMA3G网络。

所述ZigBee模块支持点对点、星形网络、树形网络、网状网络组网方式。

所述电源管理模块由电源处理器、感震器、实时时钟、人机交互接口、电池、电源控制电路和串行接口组成；感震器、实时时钟、人机交互接口的输出分别与电源处理器的输入端相连接，电源处理器的输出分别与电源控制电路和人机交互接口连接；太阳能供电系统、电池与电源控制电路连接。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型设备利用北斗导航系统短报文通信功能完成地震灾害发生后，数据可靠的传输。

(2)本实用新型IPv4/IPv6网络模块支持有线、无线多种网络传输介质，支持IPv4/IPv6双协议栈，为地震灾害发生后现场灾情数据的上传提供了可靠的信息通路。

(3)本实用新型具有多种通信模式并能根据当前网络状况进行选择，将数据及时、可靠地传输到地震监控中心。

(4)本实用新型根据现场移动通信网络的信号通信质量来选择特定的单一制式，既节省了中心节点的成本，又可以保证地震灾情信息稳定、可靠地上传。

附图说明

图1为本实用新型组成框图；

图2为本实用新型中电源管理模块的组成框图；

图3为本实用新型工作原理图；

图4为本实用新型中的微处理器模块工作流程图；

图5为本实用新型上传灾情数据的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型由处理器模块1、移动通信模块2、北斗/GPS定位通信模块3、ZigBee模块4、IPv4/IPv6网络模块5和电源管理模块6构成。