基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)能耗實時監(jiān)測與安全預(yù)警系統(tǒng)
3.1.3管理節(jié)點的結(jié)構(gòu)框圖與各模塊功能分析
管理節(jié)點的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下:
圖四
管理節(jié)點由能量供應(yīng)模塊、處理器模塊、通信模塊組成。能量供應(yīng)模塊為其他各個模塊供應(yīng)能量;通信模塊負(fù)責(zé)與匯聚節(jié)點進行通信,并將收到的信息發(fā)送給處理器模塊,處理器模塊負(fù)責(zé)工廠內(nèi)所有信息的綜合與處理,從而得到整個工廠內(nèi)各生產(chǎn)設(shè)備的能耗與溫度狀況。
3.2 硬件平臺選用及資源配置
選用EVK1100硬件平臺,并引入霍爾傳感器,報警設(shè)備,PC機等硬件來建設(shè)整個系統(tǒng)的硬件體系。
3.2.1傳感器節(jié)點的硬件使用
EVK1100開發(fā)板實現(xiàn)溫度測量、信息處理、信息顯示、通信的功能,引入霍爾傳感器實現(xiàn)電流、電壓的測量。EVK1100開發(fā)板直接連接電源,提供持續(xù)供電,內(nèi)置溫度傳感器測量溫度,使用AT32UC3A0128的MCU負(fù)責(zé)信息的處理和指令的傳送,使用4 x 20藍色LCD屏來顯示信息,并且通過USART與匯聚節(jié)點通信?;魻杺鞲衅鞫藙t可以通過內(nèi)置電池供電,以保持其比較小的體積,易于安放,同時與EVK1100開發(fā)板連接,將測得的信息及時傳遞給EVK1100開發(fā)板。
3.2.2匯聚節(jié)點的硬件使用
匯聚節(jié)點的能量供應(yīng)模塊與處理器模塊由PC機實現(xiàn),具有能量供應(yīng)、信息處理和指令傳送等功能;報警模塊由報警裝置實現(xiàn),在接收到報警信號后,發(fā)出警報聲。
而通信模塊的兩部分功能分別由不同硬件實現(xiàn):一為與傳感器節(jié)點的通信,可采用cc2420信號收發(fā)器實現(xiàn)這一層面的通信,二為與管理節(jié)點的通信,可直接由PC機通過更新整個工廠內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的信息來實現(xiàn),從而使得管理節(jié)點的PC機可以對相關(guān)的信息進行處理。
3.2.3管理節(jié)點的硬件使用
各個PC機配合或者由一個功能十分強大的PC機處理整個工廠內(nèi)部的能耗和溫度信息,并通過可視化軟件顯示。
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