基于傳感器網(wǎng)絡(luò )的工業(yè)能耗實(shí)時(shí)監測與安全預警系統

3.1.3管理節點(diǎn)的結構框圖與各模塊功能分析

管理節點(diǎn)的系統結構框圖如下：

圖四

管理節點(diǎn)由能量供應模塊、處理器模塊、通信模塊組成。能量供應模塊為其他各個(gè)模塊供應能量；通信模塊負責與匯聚節點(diǎn)進(jìn)行通信，并將收到的信息發(fā)送給處理器模塊，處理器模塊負責工廠(chǎng)內所有信息的綜合與處理，從而得到整個(gè)工廠(chǎng)內各生產(chǎn)設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，報警設備，PC機等硬件來(lái)建設整個(gè)系統的硬件體系。

3.2.1傳感器節點(diǎn)的硬件使用

EVK1100開(kāi)發(fā)板實(shí)現溫度測量、信息處理、信息顯示、通信的功能，引入霍爾傳感器實(shí)現電流、電壓的測量。EVK1100開(kāi)發(fā)板直接連接電源，提供持續供電，內置溫度傳感器測量溫度，使用AT32UC3A0128的MCU負責信息的處理和指令的傳送，使用4 x 20藍色LCD屏來(lái)顯示信息，并且通過(guò)USART與匯聚節點(diǎn)通信?；魻杺鞲衅鞫藙t可以通過(guò)內置電池供電，以保持其比較小的體積，易于安放，同時(shí)與EVK1100開(kāi)發(fā)板連接，將測得的信息及時(shí)傳遞給EVK1100開(kāi)發(fā)板。

3.2.2匯聚節點(diǎn)的硬件使用

匯聚節點(diǎn)的能量供應模塊與處理器模塊由PC機實(shí)現，具有能量供應、信息處理和指令傳送等功能；報警模塊由報警裝置實(shí)現，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(shí)現：一為與傳感器節點(diǎn)的通信，可采用cc2420信號收發(fā)器實(shí)現這一層面的通信，二為與管理節點(diǎn)的通信，可直接由PC機通過(guò)更新整個(gè)工廠(chǎng)內部的數據庫服務(wù)器的信息來(lái)實(shí)現，從而使得管理節點(diǎn)的PC機可以對相關(guān)的信息進(jìn)行處理。

3.2.3管理節點(diǎn)的硬件使用

各個(gè)PC機配合或者由一個(gè)功能十分強大的PC機處理整個(gè)工廠(chǎng)內部的能耗和溫度信息，并通過(guò)可視化軟件顯示。