[发明专利]基于无线传感网络的水库汛情实时监测系统

权利要求书

1.一种基于无线传感网络的水库汛情实时监测系统，包括子区域节点群(1)，电子水位标尺(2)，RS232接口电路(5)和终端数据处理机(6)；其特征在于：

还包括侦讯节点(3)和终端汇聚节点(4)；

子区域节点群(1)和电子水位标尺(2)无线连通；子区域节点群(1)、终端汇聚节点(4)、RS232接口电路(5)和终端数据处理机(6)依次连通；侦讯节点(3)和终端汇聚节点(4)无线连通；

子区域节点群(1)内的雨量传感节点(1A)和电子水位标尺(2)分别将采集到的雨量数据及水位数据传送至所处子区域的汇聚节点(1B)，再按洪泛方式或地理能量高效路由机制沿着数据传输梯度的方向将数据回传至置于汛情终端数据中心(7)的终端汇聚节点(4)，经终端数据处理机(6)处理实时得到水库汛情；

所述的子区域节点群(1)，即无线传感水情网络的n个子区域，包括雨量传感节点(1A)和汇聚节点(1B)，用于采集和传输整个水库区域的水情信息；

所述的电子水位标尺(2)，在无线传感网络子区域节点群(1)附近布置，用于采集河道及坝区的水位信息；

所述的侦讯节点(3)置于汛情终端数据中心(7)附近，用于全天候监测降雨信息；

所述的终端汇聚节点(4)位于汛情终端数据中心(7)，与子区域节点群(1)中与之邻近的汇聚节点(1B)和侦讯节点(3)无线通信；在侦讯节点(3)探知降雨信息后，立即通过终端汇聚节点(4)告知汛情终端数据中心(7)，汛情终端数据中心(7)再通过终端汇聚节点(4)按洪泛方式或地理能量高效路由机制唤醒各子区域节点群(1)中处于休眠态的雨量传感节点(1A)、汇聚节点(1B)和电子水位标尺(2)。

2.按权利要求1所述的一种基于无线传感网络的水库汛情实时监测系统，其特征在于：

汇聚节点(1B)为双汇聚节点方式，每个汇聚节点(1B)包括16位超低功耗微处理器(1B.1)，电池电量监测电路(1.B2)和TRF6900无线传输模块(1B.3)；电池电量监测电路(1B.2)与16位超低功耗微处理器(1B.1)的NMI口相连，TRF6900无线传输模块(1B.3)的数据端与16位超低功耗微处理器(1B.1)的串口及I/O口相连。

3.按权利要求1所述的一种基于无线传感网络的水库汛情实时监测系统，其特征在于：

侦讯节点(3)包括雨量传感器及信号调理电路(3.1)，电源交直流变换电路(3.2)，单片机(3.3)，DS1820数字温度计(3.4)，DS1302时钟芯片(3.5)，ADC0809 A/D转换电路(3.6)，PTR2000无线传输模块(3.7)；

单片机(3.3)分别与DS1820数字温度计(3.4)、DS1302时钟芯片(3.5)、ADC0809 A/D转换电路(3.6)及PTR2000无线传输模块(3.7)连接；电源交直流变换电路(3.2)与其它各部分的电源端相连，提供所需的工作电压。

4.按权利要求1所述的一种基于无线传感网络的水库汛情实时监测系统，其特征在于：

终端汇聚节点(4)包括16位超低功耗微处理器(4.1)，电池电量监测电路(4.2)，TRF6900无线传输模块(4.3)，MAX232电平转换电路(4.4)，电源交直流变换电路(4.5)，4066四双向模拟开关(4.6)；

16位超低功耗微处理器(4.1)分别与电池电量监测电路(4.2)，TRF6900无线传输模块(4.3)，MAX232电平转换电路(4.4)，4066四双向模拟开关(4.6)连接；电源交直流变换电路(4.5)与其它各部分的电源端相连，提供稳恒的工作电压。

5.按权利要求1所述的一种基于无线传感网络的水库汛情实时监测系统，其特征在于：

用超大型水库的子区域节点群(12)取代原子区域节点群(1)，用终端数传电台(10)取代原终端汇聚节点(4)，添加流速仪(11)；

所述的超大型水库的子区域节点群(12)包括子区域节点群(1)和数传电台(9)，在远离坝区的河道沿途每6～10个子区域节点群1之间设置有一台数传电台(9)，并通过数传电台(9)无线连通；终端数传电台(10)分别与超大型水库的子区域节点群(12)、侦讯节点(3)、流速仪(11)无线连通，并通过RS232接口电路(5)与终端数据处理机(6)连通。

6.一种基于无线传感网络的水库汛情实时监测流程，其特征在于：

①依次为：开始(a)，侦讯节点监测降雨(b)，降雨(c)-否，侦讯节点监测降雨(b)；

②依次为：开始(a)，侦讯节点监测降雨(b)，降雨(c)-是，通知终端汛情数据中心(d)，汛情终端数据中心发出查询任务(e)，唤醒各子区域所有节点及电子水位标尺(f)，各子区域进行雨量及水位的数据采集(g)，各子区域向汛情终端数据中心回传雨量及水位数据(h)，汛情终端数据中心处理数据及统一调控(i)。