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无线传感器介绍

发布时间:2017年06月05日

环境监测、交通管理、监控报警

无线传感器简介:
无线传感器的组成模块封装在一个外壳内,在工作时它将由电池或振动发电机提供电源,构成无线传感器网络节点。它可以采集设备的数字信号通过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关,直接送入计算机,进行分析处理。如果需要,无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。数据调理采集处理模块把传感器输出的微弱信号经过放大,滤波等调理电路后,送到模数转换器,转变为数字信号,送到主处理器进行数字信号处理,计算出传感器的有效值,位移值等。
 
一 主要特点 
(1)振动传感器
 
每个节点的最高采样率可设置为4KHz,每个通道均设有抗混叠低通滤波器。采集的数据既可以实时无线传输至计算机,也可以存储在节点内置的2M数据存储器内,保证了采集数据的准确性。节点的空中传输速率可以达到250Kbps,有效室外通讯距离可达300m。节点设计有专门的电源管理软硬件,在实时不间断传输情况下,节点功耗仅30mA,使用内置的可充电电池,可连续测量18小时。如果选择带有USB接口的节点,您既可以通过USB接口对节点充电,也可以快速地把存储器内的数据下载到计算机里面。
 
(2)应变传感器
 
节点结构紧凑,体积小巧,由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成,封装在PPS塑料外壳内。节点每个通道内置有独立的高精度120-1000Ω桥路电阻和放大调理电路,可以方便地由软件自动切换选择1/4桥,半桥,全桥测量方式,兼容各种类型的桥路传感器,比如应变,载荷,扭距,位移,加速度,压力,温度等。节点同时支持2线和3线输入方式,桥路自动配平。采集的数据既可以实时无线传输至计算机,也可以存储在节点内置的2M数据存储器,保证了采集数据的准确性。节点的空中传输速率可以达到250K bps,有效室外通讯距离可达300 m。节点设计有专门的电源管理软硬件,在实时不间断传输情况下,节点功耗仅30mA,使用内置的可充电电池,可连续测量十几个小时。如果选择带有USB接口的节点,您既可以通过USB接口对节点充电,也可以快速地把存储器内的数据下载到计算机里面。
 
(3)扭矩传感器
 
节点结构紧凑,体积小巧,封装在树脂外壳内。节点每个通道内置有高精度120-1000Ω桥路电阻和放大调理电路,可以方便地由软件自动切换选择1/4桥,半桥,全桥测量方式。节点同时支持2线和3线输入方式, 桥路自动配平。节点的空中传输速率可以达到250K BPS,有效实时数据传输率达到4K SPS,有效室内通讯距离可达100米。节点设计有专门的电源管理软硬件,在实时不间断传输情况下,节点功耗仅25mA,使用普通9V电池,可连续测量几十个小时。对于长期监测应用,以5分钟间隔发送一次扭矩值,数年不需要更换电池,大大提高了系统的免维护性。
 
二 应用技术 
(1)低功耗设计
 
所有模块采用超低功耗设计,整个传感器节点具有非常低的电流消耗,使用两节普通干电池可以工作数年之久,使维护周期大大延长。从而也可以使用微型振动发电机,利用压电原理收集结构产生的微弱振动能量,转化为电量,为传感器提供电源,为了降低功耗,传感器选用超低功耗的产品,传感器在不采集的时候关断电源或置于睡眠模式。做到真正的免维护。
 
(2)时间同步
 
BEETECH无线传感器,基于时间同步和固定路由表的TDMA发送协议,可实现“ 同时”睡眠,”同时”醒来,适合无线传感器工业自动化在线监测和检测。
 
(3)环境监测和预报
 
 在环境监测和预报方面,无线传感器网络可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气情况、家畜和家禽的环境和迁移状况、无线土壤生态学、大面积的地表监测等,可用于行星探测、气象和地理研究、洪水监测等。基于无线传感器网络,可以通过数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分,并依此预测山洪爆发描述生态多样性,从而进行动物栖息地生态监测。还可以通过跟踪鸟类、小型动物和昆虫进行种群复杂度的研究等。
 
  随着人们对环境的日益关注,环境科学所涉及的范围越来越广泛。通过传统方式采集原始数据是一件困难的工作。无线传感器网络为野外随机性的研究数据获取提供了方便,特别是如下几方面:将几百万个传感器散布于森林中,能够为森林火灾地点的判定提供最快的信息;传感器网络能提供遭受化学污染的位置及测定化学污染源,不需要人工冒险进入受污染区;判定降雨情况,为防洪抗旱提供准确信息;实时监测空气污染、水污染以及土壤污染;监测海洋、大气和土壤的成分。
 
(4)在交通管理中的应用
 
  在交通管理中利用安装在道路两侧的无线传感网络系统,可以实时监测路面状况、积水状况以及公路的噪音、粉尘、气体等参数,达到道路保护、环境保护和行人健康保护的目的。
 
  1995年,美国交通部提出了“国家智能交通系统项目规划”,预计到2025年全面投入使用。这种新型系统将有效地使用传感器网络进行交通管理,不仅可以使汽车按照一定的速度行驶、前后车距自动地保持一定的距离,而且还可以提供有关道路堵塞的最新消息,推荐最佳行车路线以及提醒驾驶员避免交通事故等。
技术支持:京伦科技
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