分布式無線監(jiān)控前端設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種分布式無線監(jiān)控前端設備，旨在提供一種將監(jiān)控與無線組網(wǎng)結合實現(xiàn)分布式無線監(jiān)控前端設備的技術方案。本發(fā)明的實現(xiàn)方案是能量收集模塊將從外界環(huán)境中收集的自然能量轉(zhuǎn)換電能對電源模塊進行充電；無線組網(wǎng)模塊中的主控芯片定時器控制整個無線監(jiān)控節(jié)點的電源休眠與定時喚醒；無線組網(wǎng)模塊主控芯片根據(jù)鄰域的節(jié)點分布，采用星狀、樹狀以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲模式之一進行無線網(wǎng)絡自組織過程控制；當監(jiān)控模塊在監(jiān)控區(qū)域檢測到感興趣的信息時，主控芯片將接收到的監(jiān)控模塊的通知信號作為告警信號發(fā)射的使能信號；告警信號通過無線自組織網(wǎng)絡傳輸給中繼設備或監(jiān)控終端，或者與周邊無線監(jiān)控節(jié)點進行告警信息確認后再通過無線自組織網(wǎng)絡傳輸給監(jiān)控終端。
【專利說明】分布式無線監(jiān)控前端設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種由多個分離的無線監(jiān)控節(jié)點組成的分布式無線監(jiān)控系統(tǒng)前端設備。
【背景技術】
[0002]監(jiān)控系統(tǒng)的設備通常由三部分組成:前端、終端和傳輸通道。前端設備主要對監(jiān)控區(qū)域或物體進行檢測，終端設備進行數(shù)據(jù)處理與控制、傳輸通道保障前端設備與終端設備的信號連接?，F(xiàn)有的前端設備形式較多，主動式前端包括無線電雷達、激光雷達、超聲波雷達、紅外或激光對射裝置等，被動式前端包括光電探測器、震動電纜等；終端設備的形式主要有:監(jiān)控計算機、監(jiān)視器或電視機、硬盤錄像機或硬盤矩陣等；傳輸通道有電纜、光纖、微波、激光等。
[0003]有線前端設備需要有專用的供電與通訊電纜，對于線路難以架設的區(qū)域，如懸崖，安裝困難或安裝成本高。無線監(jiān)控前端設備的出現(xiàn)解決了這一問題，無線監(jiān)控前端設備是將無線傳輸技術應用在監(jiān)控前端設備上，它可以將不同地點的現(xiàn)場信息實時通過無線通訊手段傳送到監(jiān)控中心，通過監(jiān)控前端使用發(fā)電機或蓄電池的方式，可完全不需要供電與通訊電纜，但無線監(jiān)控前端設備仍需要定時進行能源供給?，F(xiàn)有監(jiān)控前端設備由于每一個設備要覆蓋區(qū)域較大，因些體積較大，隱蔽性差，對容易被破壞的監(jiān)控區(qū)域，如監(jiān)控環(huán)境復雜，傳輸距離遠的邊境線，需防雷擊、過載、斷電、電磁干擾和人為破壞等不安全的因素，前端設備難以持續(xù)有效地進行區(qū)域監(jiān)控?，F(xiàn)有前端設備的結構形態(tài)通常采用探測器集中在同一個設備結構中，所獲得的信息沒有相互驗證的價值，只能通過算法或與其它設備信息融合降低漏警與虛警率。對于雷達或光電探測器而言，由于監(jiān)控區(qū)域地勢的多樣性，也往往存在監(jiān)控盲區(qū)。無線組網(wǎng)技術是近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展而逐漸成熟的一門技術，目前無線組技術中比較成熟有蜂舞技術(Zigbee)與凌力爾特公司推出的微塵網(wǎng)絡技術(DustNetworks?)，這兩種技術都是可自組織網(wǎng)絡的近距離、低功耗、低成本、低數(shù)據(jù)率、低復雜度的雙向無線通信技術。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術監(jiān)控前端設備的不足之處，提出一種將能量收集、監(jiān)控、無線組網(wǎng)技術結合的，易于安裝、隱蔽性強、分辨率高、無盲區(qū)、通訊鏈路可自愈的分布式無線監(jiān)控前端設備。
[0005]本發(fā)明的上述目的可以通過下述技術解決方案予以實現(xiàn)。一種分布式無線監(jiān)控前端設備，包括多個分離的分布式無線監(jiān)控節(jié)點，每個分布式無線監(jiān)控節(jié)點由能量收集模塊、電源模塊、監(jiān)控模塊、無線組網(wǎng)模塊以及密閉外殼組成，電源模塊為監(jiān)控模塊與無線組網(wǎng)模塊供電，其特征在于:能量收集模塊將從外界環(huán)境中收集的自然能量轉(zhuǎn)換電能對電源模塊進行充電；無線組網(wǎng)模塊中的主控芯片定時器控制整個無線監(jiān)控節(jié)點的電源休眠與定時喚醒；無線組網(wǎng)模塊主控芯片根據(jù)鄰域的節(jié)點分布，采用星狀網(wǎng)絡拓撲、樹狀網(wǎng)絡拓撲以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲三種模式之一進行無線網(wǎng)絡自組織過程控制；監(jiān)控模塊無線組網(wǎng)模塊進行信號通訊，當監(jiān)控模塊在監(jiān)控區(qū)域檢測到感興趣的信息時，主控芯片將接收到的監(jiān)控模塊的通知信號作為告警信號發(fā)射的使能信號；告警信號通過無線自組織網(wǎng)絡傳輸給中繼設備或監(jiān)控終端，或者與周邊無線監(jiān)控節(jié)點進行告警信息確認后再通過無線自組織網(wǎng)絡傳輸給監(jiān)控終端。
[0006]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術具有如下有益效果:
本發(fā)明將能量收集模塊、電源模塊、監(jiān)控模塊與無線組網(wǎng)模塊聯(lián)接，封裝在密閉外殼內(nèi)構成一個無線監(jiān)控節(jié)點，通過多個分離的無線監(jiān)控節(jié)點的無線通訊網(wǎng)絡自組織構成分布式無線監(jiān)控設備。在監(jiān)控區(qū)域安裝多個分離的無線監(jiān)控節(jié)點構成分布式的無線監(jiān)控前端設備，采用收集光能、熱能或機械能自然能量轉(zhuǎn)換電能對電源模塊進行充電，電源模塊為監(jiān)控模塊與無線組網(wǎng)模塊提供電能，每個無線監(jiān)控節(jié)點通過能量收集模塊收集到的能量進行工作，無須架設供電線纜，易于安裝。每個節(jié)點都能通過節(jié)點組成的無線通訊網(wǎng)絡與終端通訊，這種分布式節(jié)點無線組網(wǎng)技術可用成熟的zigbee技術完成。由于一般情況下所有的分布式節(jié)點不會同時與終端進行通訊，只有在有告警信息出現(xiàn)的時候，才會向終端發(fā)送警告，多個分離的監(jiān)控模塊共同完成對一個區(qū)域的監(jiān)控。
[0007]本發(fā)明在無線組網(wǎng)模塊中采用喚醒控制，通過它的主控芯片定時器控制整個無線監(jiān)控節(jié)點的電源休眠與定時喚醒，使整個無線監(jiān)控節(jié)點只在喚醒時工作，其余時間休眠節(jié)能，解決了監(jiān)控前端使用發(fā)電機或蓄電池供電設備復雜，使用壽命短，易導致供電缺失的問題。
[0008]本發(fā)明的無線監(jiān)控節(jié)點的監(jiān)控模塊與無線組網(wǎng)模塊可采用片上系統(tǒng)解決方案，做到小型化、低功耗。因此能量收集模塊與電源模塊也可以相應小型化，從而各個無線監(jiān)控節(jié)點的體積會明顯小于現(xiàn)有監(jiān)控前端，具有更強的隱蔽性，不易被發(fā)現(xiàn)和破壞。
[0009]本發(fā)明的無線監(jiān)控節(jié)點距離監(jiān)控區(qū)域比現(xiàn)有的雷達、光電監(jiān)控前端更近，對監(jiān)控區(qū)域的感興趣信息分辨力更強。當無線監(jiān)控節(jié)點分布密度足夠時，可以做到對監(jiān)控區(qū)域的無盲區(qū)監(jiān)控。
[0010]本發(fā)明的在通訊鏈路方面，可采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲模式時，節(jié)點間是完全對等的通信，所有節(jié)點都具有重新路由選擇的能力，通訊路徑不是唯一的，具有很強的通訊網(wǎng)絡自愈性，當某些節(jié)點不工作時，其余節(jié)點可重新組織通訊鏈路，保證通訊正常。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下圖結合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所屬的實施例范圍之中。
[0012]圖1是本發(fā)明的分布式無線監(jiān)控前端設備各節(jié)點位置關系示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點工作原理示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明實施例1分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點外形結構示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明實施例1分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點內(nèi)部側(cè)視結構示意圖。
[0016]圖5是本發(fā)明實施例2分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點外形結構示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明實施例3分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點內(nèi)部側(cè)視結構示意圖。
[0018]圖7是本發(fā)明實施例3分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點外形結構示意圖。[0019]圖8是本發(fā)明實施例3分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點內(nèi)部側(cè)視結構示意圖。
[0020]圖9是本發(fā)明實施例4分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點外形結構示意圖。
[0021]圖10是本發(fā)明實施例4分布式無線監(jiān)控前端設備節(jié)點內(nèi)部側(cè)視結構示意圖。
[0022]圖中:I無線監(jiān)控節(jié)點，2能量收集模塊，3電源模塊，4監(jiān)控模塊，5無線組網(wǎng)模塊，6密閉外殼，7監(jiān)控窗口，8射頻天線，9中繼設備或后端設備，10小型太陽能板，11菲涅爾光學透鏡，12人體紅外檢測模塊，13充電鋰電池，14CC2530無線組網(wǎng)模組。
【具體實施方式】
[0023]在圖1中，分布式無線監(jiān)控前端設備由多個分離布局的無線監(jiān)控節(jié)點I共同組成，每個節(jié)點上都設有一個通過無線組網(wǎng)模塊5進行通訊的監(jiān)控模塊4，多個分離的監(jiān)控模塊4共同完成對一個區(qū)域的監(jiān)控，每個節(jié)點都能通過節(jié)點組成的無線網(wǎng)絡與終端通訊。無線監(jiān)控前端設備包含多個分離的無線監(jiān)控節(jié)點I。每個無線監(jiān)控節(jié)點主要包括:能量收集模塊
2、電源模塊3、監(jiān)控模塊4、無線組網(wǎng)模塊5，以及密閉外殼6。能量收集模塊2、電源模塊3、監(jiān)控模塊4與無線組網(wǎng)模塊5互連，封裝在密閉外殼6內(nèi)構成一個無線監(jiān)控節(jié)點，其中密閉外殼6包括監(jiān)控窗口 7與射頻天線8。
[0024]在由能量收集模塊2、電源模塊3、監(jiān)控模塊4、無線組網(wǎng)模塊5以及密閉外殼6組成的無線監(jiān)控節(jié)點I中，能量收集模塊2將從外界環(huán)境中收集的自然能量轉(zhuǎn)換為電能對電源模塊3進行充電，電源模塊3為監(jiān)控模塊4與無線組網(wǎng)模塊5供電。能量收集模塊2采用太陽能板、熱能收集器或振動能量收集器收集自然能量，自然能量包括能量收集模塊2從外界環(huán)境中收集的光能、熱能或機械能。能量收集模塊2采用的能量收集技術是隨著電子元器件的小型化、低功耗發(fā)展而得到越來越廣泛的應用的一門技術。如太陽能板、熱能收集器與振動能量收集器等。能量收集模塊2從外界環(huán)境中收集光能、熱能或機械能等自然能量。自然能量轉(zhuǎn)換為電能后對電源模塊3進行充電；電源模塊3用來存儲收集到的電能，為監(jiān)控模塊4與無線組網(wǎng)模塊5供電。無線組網(wǎng)模塊5主控芯片中的處理器單元控制整個無線監(jiān)控節(jié)點的電源休眠，采用定時喚醒一檢測一休眠的工作模式(間歇工作，減少電能消耗)。喚醒控制由主控芯片中的定時器完成，整個無線監(jiān)控節(jié)點只在喚醒時工作，其余時間休眠節(jié)能。無線組網(wǎng)模塊5由主控芯片進行無線網(wǎng)絡自組織過程的控制，根據(jù)鄰域的節(jié)點分布情況采用星狀網(wǎng)絡拓撲、樹狀網(wǎng)絡拓撲以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲三種模式之一進行無線網(wǎng)絡自組織，構成可靠的無線通訊網(wǎng)絡；監(jiān)控模塊4對監(jiān)控區(qū)域進行監(jiān)控；當檢測到感興趣的信息時，將告警使能信號通知無線組網(wǎng)模塊5主控芯片中的處理器單元；當無線組網(wǎng)模塊5主控芯片中的處理器單元接收到監(jiān)控模塊4的告警使能信號后，將告警信號通過無線通訊網(wǎng)絡傳輸給中繼設備或監(jiān)控終端，或者與周邊無線監(jiān)控節(jié)點進行告警信息確認后再通過無線通訊網(wǎng)絡傳輸給監(jiān)控終端。其中能量收集模塊2可根據(jù)實際安裝區(qū)域的自然條件選配不同類型的能量收集模塊，如在光照充足的區(qū)域，選配太陽能收集模塊；在溫度較高的區(qū)域，選配熱量收集模塊。由于監(jiān)控模塊采用定時喚醒一檢測一休眠的工作模式，本前端設備對監(jiān)控區(qū)域的可靠性由該區(qū)域內(nèi)分布的無線監(jiān)控節(jié)點個數(shù)決定。當監(jiān)控模塊4兩次檢測的間隔時間小于感興趣物體通過監(jiān)控區(qū)域的時間時，向主控芯片中的處理器單元發(fā)出告警使能信號，主控芯片處理器單元通過無線通訊網(wǎng)絡傳輸給中繼設備或監(jiān)控終端。本前端設備能可靠檢測到感興趣信息。因此要保證監(jiān)控可靠性，可以增加同一區(qū)域內(nèi)無線監(jiān)控節(jié)點的安裝數(shù)量，也可以在無線監(jiān)控節(jié)點能有效覆蓋監(jiān)控區(qū)域的前提下盡量多的覆蓋感興趣物體可能出現(xiàn)的區(qū)域。
[0025]無線組網(wǎng)模塊5包括主芯片、射頻收發(fā)芯片與外圍電路，現(xiàn)有成熟的解決方案很多，如德州儀器公司的基于蜂舞技術(Zigbee)的CC253x系列解決方案，或凌力爾特公司的微塵網(wǎng)絡(Dust Networks?)的DC900x系統(tǒng)解決方案。密閉外殼6包括監(jiān)控模塊4可檢測監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控窗口與無線組網(wǎng)模塊5進行信號通訊的射頻天線。中繼設備或后端設備與本發(fā)明的前端設備通訊也是依靠無線組網(wǎng)模塊5完成，因此中繼設備或后端設備也要包括能與無線監(jiān)控節(jié)點組網(wǎng)的無線組網(wǎng)模塊5。
[0026]參閱圖3、圖4。實施例1太陽能板2+電源模塊3+監(jiān)控模塊4+無線組網(wǎng)模塊5+密閉外殼6組成無線監(jiān)控節(jié)點監(jiān)控裝置。能量收集模塊2采用小型太陽能板10。密閉外殼6包括監(jiān)控窗口 7與射頻天線8。監(jiān)控窗口 7位于密閉外殼6正面區(qū)域中心，射頻天線8安裝在密閉外殼6四周。密閉外殼6上的射頻天線8與無線組網(wǎng)模塊5的收發(fā)端連接，無線通訊網(wǎng)絡的信息收發(fā)通過射頻天線8實現(xiàn)。電源模塊3、監(jiān)控模塊4、無線組網(wǎng)模塊5固定安裝在密閉外殼6內(nèi)構成分布式無線監(jiān)控節(jié)點I。小型太陽能板10固定安裝在與密閉外殼6正面監(jiān)控窗口 7的四周以及與正面相鄰的四個面，所有太陽能板依次串聯(lián)，電連接電源模塊3的充電電路。小型太陽能板10接收太陽光，通過光電轉(zhuǎn)換為電源模塊3提供充電電流，為監(jiān)控模塊4與無線組網(wǎng)模塊5提供工作電能，監(jiān)控模塊4通過密閉外殼6上的監(jiān)控窗口 7檢測作用區(qū)域內(nèi)的信息，無線組網(wǎng)模塊5控制無線監(jiān)控節(jié)點I之間的無線通訊網(wǎng)絡自組織。當無線組網(wǎng)模塊5的主芯片接收到監(jiān)控模塊4的告警使能后，將告警信號與節(jié)點編號進行編碼，傳輸給無線組網(wǎng)模塊5的射頻收發(fā)芯片進行調(diào)制，最后由射頻天線8將信號發(fā)射出去。
[0027]參閱圖5、圖6。實施例2:能量收集模塊2+可充電鋰電池3+監(jiān)控模塊4+無線組網(wǎng)模塊5+密閉外殼6組成無線監(jiān)控節(jié)點監(jiān)控裝置。電源模塊3可以采用充電鋰電池13。密閉外殼6包括監(jiān)控窗口 7與射頻天線8。監(jiān)控窗口 7可以位于密閉外殼6正面區(qū)域中心，射頻天線8安裝在密閉外殼6四周。密閉外殼6上的射頻天線8與無線組網(wǎng)模塊5的收發(fā)端連接，無線通訊網(wǎng)絡的信息收發(fā)通過射頻天線8實現(xiàn)。充電鋰電池13、監(jiān)控模塊4、無線組網(wǎng)模塊5固定安裝在密閉外殼6內(nèi)構成分布式無線監(jiān)控節(jié)點I。能量收集模塊2固定安裝在與密閉外殼6正面監(jiān)控窗口 7的四周以及與正面相鄰的四個面，電連接充電鋰電池13的充電電路。能量收集模塊2將自然能量轉(zhuǎn)換為電能為充電鋰電池13提供充電電流，為監(jiān)控模塊4與無線組網(wǎng)模塊5提供工作電能，監(jiān)控模塊4通過密閉外殼6上的監(jiān)控窗口 7檢測作用區(qū)域內(nèi)的信息，無線組網(wǎng)模塊5控制無線監(jiān)控節(jié)點I之間的無線通訊網(wǎng)絡自組織。當無線組網(wǎng)模塊5的主芯片接收到監(jiān)控模塊4的告警使能后，將告警信號與節(jié)點編號進行編碼，傳輸給無線組網(wǎng)模塊5的射頻收發(fā)芯片進行調(diào)制，最后由射頻天線8將信號發(fā)射出去。
[0028]參閱圖7、圖8。實施例3:能量收集模塊2+電源模塊3+人體紅外檢測模塊4+無線組網(wǎng)模塊5+密閉外殼6組成無線監(jiān)控節(jié)點監(jiān)控裝置。監(jiān)控模塊4可以采用人體紅外檢測模塊12、監(jiān)控窗口 7可以采用菲涅爾光學透鏡11。密閉外殼6包括菲涅爾光學透鏡11與射頻天線8。菲涅爾光學透鏡11可以位于密閉外殼6正面區(qū)域中心，射頻天線8安裝在密閉外殼6四周。密閉外殼6上的射頻天線8與無線組網(wǎng)模塊5的收發(fā)端連接，無線通訊網(wǎng)絡的信息收發(fā)通過射頻天線8實現(xiàn)。電源模塊3、人體紅外檢測模塊12、無線組網(wǎng)模塊5固定安裝在密閉外殼6內(nèi)構成分布式無線監(jiān)控節(jié)點I。能量收集模塊2固定安裝在與密閉外殼6正面菲涅爾光學透鏡11的四周以及與正面相鄰的四個面，電連接電源模塊3的充電電路。能量收集模塊2將自然能量轉(zhuǎn)換為電能為電源模塊3提供充電電流，為人體紅外檢測模塊12與無線組網(wǎng)模塊5提供工作電能，人體紅外檢測模塊12通過密閉外殼6上的菲涅爾光學透鏡11檢測作用區(qū)域內(nèi)的人體紅外信息，無線組網(wǎng)模塊5控制無線監(jiān)控節(jié)點I之間的無線通訊網(wǎng)絡自組織。當無線組網(wǎng)模塊5的主芯片接收到監(jiān)控模塊4的告警使能后，將告警信號與節(jié)點編號進行編碼，傳輸給無線組網(wǎng)模塊5的射頻收發(fā)芯片進行調(diào)制，最后由射頻天線8將信號發(fā)射出去。
[0029]參閱圖9、圖10。實施例4:能量收集模塊+電源模塊+監(jiān)控模塊+CC2530無線組網(wǎng)模組+射頻天線組成無線監(jiān)控節(jié)點監(jiān)控裝置。無線組網(wǎng)模組5可以采用基于蜂舞技術(Zigbee)的CC2530芯片與射頻收發(fā)芯片nRF2401及其外圍電路構成的CC2530無線組網(wǎng)模組14。密閉外殼6包括監(jiān)控窗口 7與射頻天線8。監(jiān)控窗口 7可以位于密閉外殼6正面區(qū)域中心，射頻天線8安裝在密閉外殼6四周。密閉外殼6上的射頻天線8與無線組網(wǎng)模塊5的收發(fā)端連接，無線通訊網(wǎng)絡的信息收發(fā)通過射頻天線8實現(xiàn)。電源模塊3、監(jiān)控模塊4、CC2530無線組網(wǎng)模組14固定安裝在密閉外殼6內(nèi)構成分布式無線監(jiān)控節(jié)點I。能量收集模塊2固定安裝在與密閉外殼6正面監(jiān)控窗口 7的四周以及與正面相鄰的四個面，電連接電源模塊3的充電電路。能量收集模塊2將自然能量轉(zhuǎn)換為電能為電源模塊3提供充電電流，為監(jiān)控模塊4與CC2530無線組網(wǎng)模組14提供工作電能，監(jiān)控模塊4通過密閉外殼6上的監(jiān)控窗口 7檢測作用區(qū)域內(nèi)的信息，CC2530無線組網(wǎng)模組14的主芯片CC2530控制無線監(jiān)控節(jié)點I之間的無線通訊網(wǎng)絡自組織。當CC2530無線組網(wǎng)模組14的主芯片CC2530接收到監(jiān)控模塊4的告警使能后，將告警信號與節(jié)點編號進行編碼，傳輸給CC2530無線組網(wǎng)模組14的射頻收發(fā)芯片nRF2401進行調(diào)制，最后由射頻天線8將信號發(fā)射出去。
【權利要求】
1.一種分布式無線監(jiān)控前端設備，包括多個分離的分布式無線監(jiān)控節(jié)點，每個分布式無線監(jiān)控節(jié)點由能量收集模塊、電源模塊、監(jiān)控模塊、無線組網(wǎng)模塊以及密閉外殼組成，電源模塊為監(jiān)控模塊與無線組網(wǎng)模塊供電，其特征在于:能量收集模塊將從外界環(huán)境中收集的自然能量轉(zhuǎn)換電能對電源模塊進行充電；無線組網(wǎng)模塊中的主控芯片定時器控制整個無線監(jiān)控節(jié)點的電源休眠與定時喚醒；無線組網(wǎng)模塊主控芯片根據(jù)鄰域的節(jié)點分布，采用星狀網(wǎng)絡拓撲、樹狀網(wǎng)絡拓撲以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲三種模式之一進行無線網(wǎng)絡自組織過程控制；監(jiān)控模塊無線組網(wǎng)模塊進行信號通訊，當監(jiān)控模塊在監(jiān)控區(qū)域檢測到感興趣的信息時，主控芯片將接收到的監(jiān)控模塊的通知信號作為告警信號發(fā)射的使能信號；告警信號通過無線自組織網(wǎng)絡傳輸給中繼設備或監(jiān)控終端，或者與周邊無線監(jiān)控節(jié)點進行告警信息確認后再通過無線自組織網(wǎng)絡傳輸給監(jiān)控終端。
2.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:每個無線監(jiān)控節(jié)點包括:能量收集模塊(2)、電源模塊(3)、監(jiān)控模塊(4)、無線組網(wǎng)模塊(5)，以及密閉外殼(6)，能量收集模塊(2)、電源模塊(3)和監(jiān)控模塊(4)與無線組網(wǎng)模塊(5)互連，封裝在密閉外殼(6)內(nèi)構成一個無線監(jiān)控節(jié)點。
3.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:能量收集模塊(2)采用太陽能板、熱能收集器或振動能量收集器收集自然能量，自然能量包括能量收集模塊(2)從外界環(huán)境中收集的光能、熱能或機械能。
4.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:無線組網(wǎng)模塊(5)主控芯片中的處理器單元控制整個無線監(jiān)控節(jié)點的電源休眠，采用定時喚醒一檢測一休眠間歇工作的工作模式，喚醒控制由主控芯片中的定時器完成，整個無線監(jiān)控節(jié)點只在喚醒時工作，其余時間休眠節(jié)能。
5.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:當監(jiān)控模塊(4)檢測到監(jiān)控區(qū)域有感興趣信號時，向主控芯片中的處理器單元發(fā)出告警使能信號，主控芯片處理器單元通過無線通訊網(wǎng)絡傳輸給中繼設備或監(jiān)控終端。
6.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:密閉外殼(6)包括監(jiān)控模塊(4)可檢測監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控窗口(7)與無線組網(wǎng)模塊(5)進行信號通訊的射頻天線⑶。
7.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:中繼設備或后端設備與所述前端設備通訊依靠無線組網(wǎng)模塊(5)完成。
8.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:能量收集模塊(2)采用小型太陽能板(10)，監(jiān)控窗口(7)位于密閉外殼(6)正面區(qū)域中心，射頻天線⑶安裝在密閉外殼(6)四周，密閉外殼(6)上的射頻天線⑶與無線組網(wǎng)模塊(5)的收發(fā)端連接，無線通訊網(wǎng)絡的信息收發(fā)通過射頻天線(8)實現(xiàn)。
9.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:能量收集模塊(2)固定安裝在與密閉外殼(6)正面監(jiān)控窗口 7的四周以及與正面相鄰的四個面，電連接充電鋰電池(13)的充電電路。
10.如權利要求1所述的分布式無線監(jiān)控前端設備，其特征在于:監(jiān)控模塊(4)通過密閉外殼(6)上的監(jiān)控窗口(7)檢測作用區(qū)域內(nèi)的信息，無線組網(wǎng)模塊(5)控制無線監(jiān)控節(jié)點⑴之間的無線通訊網(wǎng)絡自組織，當無線組網(wǎng)模塊(5)的主芯片接收到監(jiān)控模塊⑷的告警使能后，將告警信號與節(jié)點編號進行編碼，傳輸給無線組網(wǎng)模塊(5)的射頻收發(fā)芯片進行調(diào)制，最 后由射頻天線(8)將信號發(fā)射出去。
【文檔編號】H04W52/02GK103987134SQ201410184383
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權日:2014年5月4日
【發(fā)明者】劉怡, 黃自力, 唐湘成, 劉桂芬, 肖柯, 曾晶 申請人:西南技術物理研究所