[发明专利]Zigbee无线传感器网络节点能耗及故障检测装置

摘要

Zigbee无线传感器网络节点能耗及故障检测装置，是为了解决无线传感器网络节点无法检测自身能耗和故障所带来不利于整个网络的节能、不利于延长整个网络使用寿命的技术问题而设计的。它主要包括传感器插座、信号放大模块、工作状态指示模块、高频发射模块、能耗及故障检测模块、电池/电源供电模块及串口输出模块；由MSP430单片机构成的所述能耗及故障检测模块通过传感器插座与传感器网络节点控制连接，实现对无线传感器网络节点的能耗和故障的检测。本发明的特点及有益效果：可在无线传感器网络节点检测光照强度或温湿度以及进行基于Zigbee技术组网的同时进行节点能耗和节点故障信息的检测，避免向发生故障节点发送信息造成能量的浪费，提高整体网络的使用寿命。无线传感器网络节点加入发光二极管，通过发光二极管的点亮或熄灭，达到指示传感器节点的工作状态。

主权项

Zigbee无线传感器网络节点能耗及故障检测装置，它主要包括传感器插座、信号放大模块、工作状态指示模块、高频发射模块、能耗及故障检测模块、电池/电源供电模块及串口输出模块；其特征在于：由MSP430单片机构成的所述能耗及故障检测模块通过高灵敏度采样电阻对传感器节点的干路电压进行采样，实现对无线传感器网络节点的能耗检测和故障检测；即：通过采样电阻对以CC2530为主要芯片的高频发射模块进行电压采样；通过串口输出模块将实时采样的信息传递给管理端，已达到在管理端实时读取传感器的能耗信息；对高频发射模块进行电压采样的同时，由MSP430存储每次采集的电压值和采样时间，并将采集的电压值与预先设定在MSP430中的最大和最小工作阈值电压相比较，若采样的电压值明显高于最大工作阈值电压或低于最小工作阈值电压则表明无线传感器网络节点已经出现故障，通过串口输出模块将实时采样的故障信息传递给管理端，通过管理端及时分析网络故障的症结；利用MSP430单片机中集成的A/D转换器，对周期性采集的电池电量信息进行模数转换，将转换得到的数字信号与预先设定的最小电池电量阈值相比较，低于该阈值时MSP430通过高频发射模块将信息发送给管理端和其他无线传感器网络节点；并将传感器模块和高频发射模块进行集成，在所述传感器模块中由温湿度传感器和光照强度传感器分别采集温湿度信息和光照强度信息后，通过高频发射模块传递给管理端。