基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警系統(tǒng)

3.1.3管理節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)框圖與各模塊功能分析

管理節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：

圖四

管理節(jié)點(diǎn)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(gè)模塊供應(yīng)能量；通信模塊負(fù)責(zé)與匯聚節(jié)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(fù)責(zé)工廠內(nèi)所有信息的綜合與處理，從而得到整個(gè)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(tái)選用及資源配置

選用EVK1100硬件平臺(tái)，并引入霍爾傳感器，報(bào)警設(shè)備，PC機(jī)等硬件來(lái)建設(shè)整個(gè)系統(tǒng)的硬件體系。

3.2.1傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件使用

EVK1100開(kāi)發(fā)板實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量、信息處理、信息顯示、通信的功能，引入霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)電流、電壓的測(cè)量。EVK1100開(kāi)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(cè)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(lán)色LCD屏來(lái)顯示信息，并且通過(guò)USART與匯聚節(jié)點(diǎn)通信?；魻杺鞲衅鞫藙t可以通過(guò)內(nèi)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(cè)得的信息及時(shí)傳遞給EVK1100開(kāi)發(fā)板。

3.2.2匯聚節(jié)點(diǎn)的硬件使用

匯聚節(jié)點(diǎn)的能量供應(yīng)模塊與處理器模塊由PC機(jī)實(shí)現(xiàn)，具有能量供應(yīng)、信息處理和指令傳送等功能；報(bào)警模塊由報(bào)警裝置實(shí)現(xiàn)，在接收到報(bào)警信號(hào)后，發(fā)出警報(bào)聲。

而通信模塊的兩部分功能分別由不同硬件實(shí)現(xiàn)：一為與傳感器節(jié)點(diǎn)的通信，可采用cc2420信號(hào)收發(fā)器實(shí)現(xiàn)這一層面的通信，二為與管理節(jié)點(diǎn)的通信，可直接由PC機(jī)通過(guò)更新整個(gè)工廠內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而使得管理節(jié)點(diǎn)的PC機(jī)可以對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行處理。

3.2.3管理節(jié)點(diǎn)的硬件使用

各個(gè)PC機(jī)配合或者由一個(gè)功能十分強(qiáng)大的PC機(jī)處理整個(gè)工廠內(nèi)部的能耗和溫度信息，并通過(guò)可視化軟件顯示。