[发明专利]无源传感器网络的建筑受力平衡监测系统

权利要求书

1.一种无源传感器网络的建筑受力平衡监测系统，其特征在于，包括布设到建筑物的同一建筑面内或者布设在桥梁的支撑面内的若干节点，节点主要由压力传感器模块、射频信号采集模块、网络模块组成，压力感应模块的感应面采集建筑物压力信息并传输到压力传感器模块，压力传感器模块接收射频信号采集模块提供的电能，并对压力信息转换成数据，能通过网络模块上传到网络，射频信号采集模块电容量小于设定阈值，则压力传感器模块进入睡眠状态，此时由射频信号采集模块进行射频信号采集并转化成电能，当电能存量达到一个高的设定阈值，则压力传感器模块由睡眠状态转换成活跃状态并能够进行数据采集或传输；

两个节点基于如下方式实现数据传输：通过时间同步方法，将两个相邻节点同步唤醒，该两个相邻节点时间同步，唤醒后，节点判断其数据缓存，如果：

情形一：该节点的数据缓存小于阈值，该节点作为父节点角色，收集数据，而不传输数据，并计算其剩余能量是否能收集数据并使得数据缓存大于阈值；

A.若该剩余能量不能足以维持到数据缓存大于阈值，计算该节点与其相邻的子节点的下次同步唤醒时间，当其能量耗尽而进入睡眠状态，等待下次时间同步唤醒；若该剩余能量足以维持到数据缓存大于阈值，则计算该节点与其相邻的父节点的下次同步唤醒时间，且在本次唤醒时，若能达到数据缓存大于阈值，该节点转换为子节点角色，传输收集数据，而不收集数据，当其能量耗尽而进入睡眠状态，等待下次时间同步唤醒；

情形二：该节点的数据缓存大于阈值，该节点作为子节点角色，传输数据，而不收集数据，并计算其剩余能量是否能将数据缓存中的数据传输至数据缓存小于阈值；

若该剩余能量不能足以维持到数据缓存小于阈值，计算该节点与其相邻的父节点的下次同步唤醒时间，当其能量耗尽而进入睡眠状态，等待下次时间同步唤醒；

若该剩余能量足以维持到数据缓存大于阈值，则计算该节点与其相邻的子节点的下次同步唤醒时间，且在本次唤醒时，若能达到数据缓存小于阈值，该节点转换为父节点角色，收集数据，而不传输数据，当其能量耗尽而进入睡眠状态，等待下次时间同步唤醒。

2.如权利要求1所述的无源传感器网络的建筑受力平衡监测系统，其特征在于，所述的节点，其具有卵石形的外壳，各模块位于外壳内，且压力感应模块的感应面是卵石外壳的部分或全部的顶部面，压力感应模块与压力传感器模块通过数据传输杆连接并进行信号传递。

3.如权利要求1所述的无源传感器网络的建筑受力平衡监测系统，其特征在于，其执行节点之间的数据传输的时间同步方法，使得相邻两节点间同步唤醒，能够在两个相邻节点间传输数据，两个相邻节点间使用角色转换方法进行数据的传输。

4.如权利要求1所述的无源传感器网络的建筑受力平衡监测系统，其特征在于，所述的时间同步方法是：相邻父子节点之间具有两种情况：一是子节点的超帧大小大于父节点的超帧大小，另一种是父节点的超帧大小大于子节点超帧大小，调节方法是：在一个节点中更改超帧的大小，并在另一个节点中保持超帧大小不变，以实现两个节点的时间同步。