基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統及方法，其中系統包括無線傳感器網絡節點和本地監控中心，無線傳感器網絡節點分布在瓷窯周圍，包括溫度傳感器終端節點、路由器節點和網關節點，節點之間相互連接組成無線傳感器網絡；網關節點從本地監控中心獲取數據采集指令；溫度傳感器終端節點根據數據采集指令采集瓷窯的溫度值；網關節點將接收的網絡溫度數據包發送給本地監控中心；本地監控中心解析網絡溫度數據包，并根據解析結果實時繪制瓷窯溫度三維分布圖。本發明適用于對溫度要求苛刻的瓷窯環境，可以實現實時在線監測，可為鈞瓷燒制環境的分析與控制提供技術手段，實現科學燒瓷，提高窯瓷燒制的成功率。
【專利說明】基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于智能監控領域，主要涉及適用于分布式鈞瓷窯溫環境參數的在線監控系統與方法。
【背景技術】
[0002]智能監控系統設計是當前在國際上備受關注的、涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領域。傳感器技術、微機電系統、現代網絡和無線通信等技術的進歩，推動了智能控制系統發展。智能控制系統具有十分廣闊的應用前景，能應用于軍事國防、エ農業控制、城市管理、生物醫療、環境檢測、搶險救災、危險區域遠程控制等領域，已經引起了許多國家學術界和エ業界的高度重視，被認為是對21世紀產生巨大影響カ的技術之一。
[0003]溫度控制是現代控制技術的一大重要組成部分，許多物理化學反應過程都和溫度有著密切關系。鈞瓷高溫窯是溫度控制需求較高的地方，自古便有“神仙燒窯紅，十窯九不成”之說，就是用來描述鈞瓷燒制難度之大。器物上呈現的窯變色澤，不僅受原料、燃料、釉料等內在條件的影響，還受溫度、風向、氣候等外界自然條件的影響，其中尤其對溫度要求甚高，以往燒制鈞瓷多是人為憑借燒制經驗來調節溫度，燒制成功率不高，如果能夠將最佳的經驗溫度數據加以保存，在后續的燒制中，由設備自動調節實際溫度，讓其不斷逼近最佳經驗溫度，實現鈞瓷窯溫的實時監控，就可以大大提高鈞瓷燒制的成功率。
[0004]近年來，無線傳感網絡技術正在蓬勃發展，將無線傳感器網絡技術應用于環境監測是熱點之一，由于無線傳感器網絡的自組織特性和節點設計的微型化、低成本和低功耗，將無線傳感器網絡技術應用于鈞瓷窯溫環境數據采集中，可以實現對環境中溫度參量的多點同時采集，能夠更好的監測整個瓷窯個點的溫度變化趨勢，從而很好的控制窯瓷燒制過程中的溫度值，提高窯瓷燒制的成功率，實現鈞瓷燒制的科學化管理。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題在于針對現有陶瓷燒制過程中溫度參量監測技術的不足，為陶瓷燒制窯過程中溫度控制提供了ー種基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統及方法。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
提供ー種基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統，包括無線傳感器網絡節點和本地監控中心，所述無線傳感器網絡節點分布在瓷窯周圍，包括溫度傳感器終端節點、路由器節點和網關節點，節點之間相互連接組成無線傳感器網絡，所述網關節點通過串ロ線與所述本地監控中心連接；
所述網關節點從所述本地監控中心獲取數據采集指令，并直接或者通過所述路由傳感器節點向所述溫度傳感器終端節點廣播所述數據采集指令；
所述溫度傳感器終端節點根據所述數據采集指令采集瓷窯的溫度值，并直接發送或者通過所述路由器節點發送給所述網關節點； 所述網關節點將接收的網絡溫度數據包發送給所述本地監控中心；
所述本地監控中心解析所述網絡溫度數據包，并根據解析結果實時繪制瓷窯溫度三維分布圖，并將解析后的溫度數據與預設閾值進行比較，若超出預設閾值則發出報警提示。
[0007]本發明所述的系統中，該系統還包括遠程監控中心，所述監控中心通過因特網與遠程監控中心連接。
[0008]本發明所述的系統中，所述溫度傳感器終端節點包括溫度傳感器功能模塊、控制與通信模塊和電源模塊；
所述溫度傳感器功能模塊包括熱電偶和信號調理電路；所述信號調理電路將所述熱電偶輸出的信號轉換為可供模數轉換電路采集的模擬電壓信號；
所述控制與通信模塊包括模數轉換電路、溫控驅動電路、主處理器、無線通信電路和天線；所述模數轉換電路將所述模擬電壓信號轉換為數字電壓信號，并發送給所述主處理器；所述主處理器將所述數字電壓信號通過分析處理轉換為相應的溫度值，并將該溫度值與預設值比較，根據比較結果來控制所述溫控驅動電路，并將該溫度值打包為單節點網絡溫度數據包發送給所述無線通信模塊，以通過所述無線通信電路處理后送交所述天線發送給所述路由器節點。
[0009]本發明所述的系統中，所述的路由器節點包括控制與通信模塊和電源模塊；所述控制與通信模塊包括主處理器和無線通信電路，無線通信電路的通過天線輸出信號，同時無線通信電路可接收和解析來自天線的信號；所述電源模塊由電池和直流變壓電路組成，為所述控制與通信模塊供電。
[0010]本發明所述的系統中，所述網關節點包括控制與通信模塊和電源模塊；所述控制與通信模塊包括天線、無線通信電路、主處理器、串ロ通信電路，所述無線通信電路與天線連接，所述無線通信電路和所述串ロ通信電路均與所述主處理器連接；所述串ロ通信電路與所述本地監控中心連接；電源模塊由電池和直流變壓電路組成，為所述控制與通信模塊供電。
[0011]本發明解決其技術問題所采用的另ー技術方案是:
提供ー種基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測方法，包括以下步驟:
51、溫度傳感器終端節點、路由器節點和網關節點之間采用ZigBee協議組建無線傳感器網絡；
52、網關節點獲取本地監控中心的溫度采集指令，并直接或者通過所述路由傳感器節點向所述溫度傳感器終端節點廣播所述數據采集指令；
53、所述溫度傳感器終端節點根據所述數據采集指令采集瓷窯的溫度值，并直接發送或者通過所述路由器節點發送給所述網關節點；
54、網關節點將接收到的不同溫度傳感器終端節點的單節點網絡溫度數據包進行整合，打包成多節點網絡溫度數據包，并通過串ロ將數據包傳輸給本地監控中心；
55、所述本地監控中心解析所述網絡溫度數據包，并根據解析結果實時繪制瓷窯溫度三維分布圖；
56、本地監控中心將解析后的溫度數據與預設閾值進行比較，若超出預設閾值則發出報警提示。
[0012]本發明所述的方法中，步驟SI具體包括: 網關節點上電后，掃描信道，尋找建立無線傳感器網絡的最佳信道，并進行網絡標識，無線傳感器網絡建立成功后開始偵聽信道；
溫度傳感器終端節點和路由器節點上電后發送請求加入該無線傳感器網絡的數據幀，網關節點接收到數據幀后允許其加入網絡，并給其分配ー個16位的網內通信地址。
[0013]本發明所述的方法中，步驟S3具體包括步驟:
溫度傳感器終端節點收到數據采集指令后通過熱電偶采集瓷窯溫度，將溫度信號進行處理并轉換為數字溫度值；
溫度傳感器終端節點將溫度值打包成單節點網絡溫度數據包發送給網關節點；若溫度傳感器終端節點不能直接跟網關節點通信，則通過路由器節點以多跳方式傳送給網關節點。
[0014]本發明產生的有益效果是:本發明采用多個節點同時對瓷窯內溫度進行分布式采集的方式，將瓷窯內溫度數據通過無線傳感器網絡發送給本地控制中心，再轉換為三維立體圖，能夠清晰形象的觀察瓷窯內溫度分布狀況，以便進行控制，同時控制窯內溫度在ー個確定的范圍。系統內節點采用模塊化設計，便于維護和更換。本發明適用于對溫度要求苛刻的瓷窯環境，可以實現實時在線監測，可為鈞瓷燒制環境的分析與控制提供技術手段，實現科學燒瓷，提高窯瓷燒制的成功率。
[0015]_
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面將結合附圖及實施例對本發明作進ー步說明，附圖中:
圖1為本發明實施例基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統結構示意框圖。
[0017]圖2為本發明實施例溫度傳感器終端節點結構框圖。
[0018]圖3為本發明實施例路由器節點結構框圖。
[0019]圖4為本發明實施例網關節點結構框圖。
[0020]圖5為本發明實施例溫度傳感器終端節點工作流程圖。
[0021]圖6為本發明實施例網關節點工作流程圖。
[0022]圖7為本發明實施例本地監控中心工作流程圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進ー步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0024]本發明實施例基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統，如圖1所示，圖中監測范圍為窯瓷燒制環境，該監測系統包括無線傳感器網絡節點和本地監控中心，無線傳感器網絡節點分布在瓷窯周圍，包括溫度傳感器終端節點、路由器節點和網關節點，節點之間相互連接組成無線傳感器網絡，網關節點通過串ロ線與本地監控中心連接；通信頻率可選用全球公開的免費無線頻段一2.4G頻段，使用ZigBee技術組建無線傳感器網絡。
[0025]網關節點從本地監控中心獲取數據采集指令，并直接或者通過路由傳感器節點向溫度傳感器終端節點廣播數據采集指令； 溫度傳感器終端節點根據數據采集指令采集瓷窯的溫度值，并直接發送或者通過路由器節點多跳發送給網關節點；
網關節點將接收的網絡溫度數據包通過串ロ發送給本地監控中心；
本地監控中心解析網絡溫度數據包，并根據解析結果實時繪制瓷窯溫度三維分布圖，并將解析后的溫度數據與預設閾值進行比較，若超出預設閾值則發出報警提示。本地監控中心可安裝專業軟件負責對數據進行分析和提取，然后根據數據來回執窯內溫度三維立體圖。同時還可將數據存儲到本地監控中心的數據庫中。通過訪問數據庫可查詢瓷窯歷史溫度數據。本地監控中心可通過向網關節點發送采樣頻率設置命令更新溫度傳感器節點采樣頻率。
[0026]本發明實施例中，該系統還包括遠程監控中心，監控中心通過因特網與遠程監控中心連接。遠程監控中心可以通過因特網訪問本地監控中心的數據庫來獲得瓷窯溫度數據。
[0027]在本發明較佳實施例中，如圖2所示，溫度傳感器終端節點包括溫度傳感器功能模塊、控制與通信模塊和電源模塊；電源模塊可使用3.7V的鋰電池供電，通過電壓轉換電路轉換為3.3V供控制與通信模塊和溫度傳感器功能模塊使用。
[0028]溫度傳感器功能模塊包括熱電偶和信號調理電路，其中熱電偶可選用窯爐專用S型高溫鉬銠熱電偶；信號調理電路將熱電偶輸出的信號轉換為可供模數轉換電路采集的模擬電壓信號，主要可使用差分放大方式實現；
如圖2所示，控制與通信模塊包括模數轉換電路(ADC)、溫控驅動電路、主處理器、無線通信電路和天線；模數轉換電路將模擬電壓信號轉換為數字電壓信號，并發送給主處理器；主處理器將數字電壓信號通過分析處理轉換為相應的溫度值，并將該溫度值與預設值比較，根據比較結果來控制溫控驅動電路，并將該溫度值打包為單節點網絡溫度數據包發送給無線通信模塊，以通過無線通信電路處理后送交天線發送給路由器節點。
[0029]圖2中控制與通信模塊是溫度傳感器終端節點的核心部分，其中主處理器可使用TI公司的第二代ZigBee芯片CC2530，該款芯片擁有業界標準的增強型8051 CPU，系統內可編程閃存，8-KB RAM和許多其他強大的功能。完全支持ZigBee協議體系結構，硬件上支持CSMA/⑶功能。CC2530有四種不同的閃存版本:CC2530F32/64/128/256，分別具有32/64/128/256KB的閃存，本發明實施例中使用CC2530F32/256版本，具有256K的閃存，足夠容納完整的ZigBee無線協議棧和用戶代碼。CC2530具有不同的運行模式，使得它尤其適應超低功耗要求的系統，此外該款芯片還有21個可編程IO引腳，兩個可編程的USART用于主/從SPI或UART，內部包含專用的射頻通信模塊，通過兩個引腳連接到外部天線實現無線信號的收發功能，同時內部還包含ADC模塊，支持14位模數轉換，具有多達12位的EN0B，包含一個模擬多路轉換器，具有多達8個可只有配置通道，以及ー個參考電壓發生器，轉換結果通過DMA存儲器。控制與通信模塊中的模數轉換電路可使用芯片內部自帶的AD，將溫度傳感器功能模塊中信號處理電路輸出的模擬電壓值轉換為數值電壓值，送交主處理器。
[0030]路由器節點負責多跳轉發溫度傳感器終端節點發送到網關節點的數據包。由于節點的通信距離有限，在監測區域可以根據一定的網絡拓撲結果布置固定路由器節點保證網內通信鏈路的暢通，減少數據丟包的發生。如圖3所示，路由器節點包括控制與通信模塊和電源模塊，相比與溫度傳感器終端節點模塊只減少了溫度傳感器功能模塊，其他模塊與溫度傳感器終端節點模塊相同。
[0031]如圖3所示，其中，控制與通信模塊包括主處理器和無線通信電路，無線通信電路的通過天線輸出信號，同時無線通信電路可接收和解析來自天線的信號；電源模塊由電池和直流變壓電路組成，為控制與通信模塊供電。
[0032]如圖4所示，網關節點包括控制與通信模塊和電源模塊；控制與通信模塊包括天線、無線通信電路、主處理器、串ロ通信電路，無線通信電路與天線連接，無線通信電路和串ロ通信電路均與主處理器連接；串ロ通信電路與本地監控中心連接；電源模塊由電池和直流變壓電路組成，為控制與通信模塊供電。其中，控制與通信模塊可同樣選用CC2530芯片。串行接ロ電路可采用RS232電平轉換芯片MAX3232，將3.3V的電平信號轉換為土 12V的RS232電平信號，從而可以通過電纜與本地控制中心的串ロ直接相連。
[0033]本發明實施例，基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測方法，主要通過上述實施例的監測系統實現，該方法包括以下步驟:
51、溫度傳感器終端節點、路由器節點和網關節點之間采用ZigBee協議組建無線傳感器網絡；
52、網關節點獲取本地監控中心的溫度采集指令，并通過路由傳感器節點向溫度傳感器終端節點廣播數據采集指令；
53、溫度傳感器終端節點根據數據采集指令采集瓷窯的溫度值，并直接發送或者通過路由器節點發送給網關節點；
54、網關節點將接收到的不同溫度傳感器終端節點的單節點網絡溫度數據包進行整合，打包成多節點網絡溫度數據包，并通過串ロ將數據包傳輸給本地監控中心；
55、本地監控中心解析網絡溫度數據包，并根據解析結果實時繪制瓷窯溫度三維分布
圖；
56、本地監控中心將解析后的溫度數據與預設閾值進行比較，若超出預設閾值則發出報警提示。
[0034]在本發明的一個實施例中，步驟SI具體包括:
網關節點上電后，掃描信道，尋找建立無線傳感器網絡的最佳信道，并進行網絡標識，無線傳感器網絡建立成功后開始偵聽信道；
溫度傳感器終端節點和路由器節點上電后發送請求加入該無線傳感器網絡的數據幀，網關節點接收到數據幀后允許其加入網絡，并給其分配ー個16位的網內通信地址。
[0035]在本發明的一個實施例中，步驟S3具體包括步驟:
溫度傳感器終端節點收到數據采集指令后通過熱電偶采集瓷窯溫度，將溫度信號進行處理并轉換為數字溫度值；
溫度傳感器終端節點將溫度值打包成單節點網絡溫度數據包發送給網關節點；若溫度傳感器終端節點不能直接跟網關節點通信，則通過路由器節點以多跳方式傳送給網關節點。
[0036]在本發明的另ー實施例中，應用以上監測系統的智能化數據檢測方法，其具體實現方案如下:
1、監測區域節點的自組網過程
本系統的三種類型節點的主處理器中都內嵌有ZigBee協議棧，使用ZStack-CC2530-2.4.0-1.4.0協議棧版本，協議棧使用C語言編寫。根據被監測環境的實際情況，本系統使用星星網絡拓撲結構，在ZigBee網絡中，只有協調器才有組建網絡的權利，協調器在整個網絡中擔任網關的角色。網絡組建過程如下:
(I)協調器組建網絡:協調器節點上電后，首先對信道進行能力掃描，找出符合條件的信道，之后進行主動掃描，找出最符合要求的信道，在該信道上組建網絡，并為網絡分配PANID，然后處于監聽信道的狀態，等待其他節點加入網絡。
[0037](2)節點加入網絡:溫度傳感器終端節點和路由器節點上電后，首先發送請求加入網絡數據包，協調器節點收到數據包后，發送允許加入網絡數據包給請求節點，該數據包中包含為節點分配的16位網內通信地址，該節點收到允許加入數據包后，使用該數據包的數據修改自身MAC屬性，加入網絡成功，若溫度傳感器終端節點不能直接加入網絡，還可以通過附近的路由器節點加入網絡。
[0038]2、溫度傳感器終端節點工作流程
溫度傳感器終端節點承擔某一具體監測點的溫度數據采集和傳送工作，其工作流程如圖5所示:
(1)初始化并加入網絡；
(2)等待接收網關節點發送來的系統命令；
(3)如果有系統命令到來，首先判斷該命令是不是數據采集命令，轉到第4步，否則，做相應處理后轉到第2步；
(4)啟動AD轉換程序，將經過信號調理電路后的溫度數據轉變為數字信號；
(5)判斷AD轉換是否完成，未完成就等待其轉換完成，轉換完成后將其發送到主處理
器；
(6)主處理器對該數字信號進行處理后，將其轉換為相應的溫度值，并將該溫度值與預設值進行比較，根據比較結果來控制溫度調節設備；
(7)將該溫度值打包成單節點網絡溫度數據包，并通過無線通信模塊發送給協調器；
(8)數據包發送完成，轉向第2歩。
[0039]為降低節點的功耗，在節點發送完數據包后，使節點進入低功耗模式，從而延長節點的工作時間。
[0040]3、網關節點的工作流程
網關節點是整個系統的樞紐，向下負責收集各溫度傳感器終端節點發送來的溫度數據，并發送控制中心的控制命令給各個節點；向上負責將收集到的溫度數據發送給監控中心，并從監控中心獲得數據采集命令。其工作流程如圖6所示:
(1)初始化并組建網絡，連接本地監控中心；
(2)向溫度傳感器終端節點廣播發送數據采集命令；
(3)等待和接收網內所有溫度傳感器終端節點模塊發送的單節點網絡溫度數據包；
(4)將接收到是所有單節點網絡溫度數據包進行整合，重新打包成網絡溫度數據包，通過串ロ發送給本地監控中心；
(5)等待接收和處理來自本地監控中心的控制命令，同時，若下ー個采樣時間到來，就轉到步驟2。
[0041]4、數據監控中心處理流程圖 數據監控中心,主要負責將網關節點傳送來的數據包進行分析解包處理,并將接收到的數據存儲在本地計算機的數據庫中，同時使用接收到的各個節點是數據繪制瓷窯內部溫度三維圖像，監控中心計算機上的軟件可以選用C#和Microsoft SQL Server 2008來完成。監控中心軟件工作流程如圖7所示。
[0042]( I)通過本地串ロ與網關節點建立通信連接；
(2)接收網關節點發送的溫度數據包；
(3)解析數據包，對數據進行提取，將數據以節點為單位存儲到本地計算機的數據庫
中；
(4)使用解析出來的數據包中的數據更新溫度三維圖像；
(5)將本次收到的數據與閾值數據進行比較，判斷數據是否在閾值范圍內，如果超出閾值范圍，給出報警提示；
(6)判斷是否接收到用戶命令，若接收到，則執行用戶命令，轉到步驟2，用戶命令包括數據采集、閾值設定。
[0043]本發明基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統及方法，能夠監測瓷窯燒制過程中整個燒制環境中多點的溫度參量，使用擬合的方式實時繪制出瓷窯各點溫度分布三維圖，同時終端節點可以根據預設溫度閾值范圍來調整瓷窯溫度，實現“智能燒瓷”。
[0044]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.ー種基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測系統，其特征在于，包括無線傳感器網絡節點和本地監控中心，所述無線傳感器網絡節點分布在瓷窯周圍，包括溫度傳感器終端節點、路由器節點和網關節點，節點之間相互連接組成無線傳感器網絡，所述網關節點通過串ロ線與所述本地監控中心連接； 所述網關節點從所述本地監控中心獲取數據采集指令，并直接或者通過所述路由傳感器節點向所述溫度傳感器終端節點廣播所述數據采集指令； 所述溫度傳感器終端節點根據所述數據采集指令采集瓷窯的溫度值，并直接發送或者通過所述路由器節點發送給所述網關節點； 所述網關節點將接收的網絡溫度數據包發送給所述本地監控中心； 所述本地監控中心解析所述網絡溫度數據包，并根據解析結果實時繪制瓷窯溫度三維分布圖，并將解析后的溫度數據與預設閾值進行比較，若超出預設閾值則發出報警提示。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，該系統還包括遠程監控中心，所述監控中心通過因特網與遠程監控中心連接。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述溫度傳感器終端節點包括溫度傳感器功能模塊、控制與通信模塊和電源模塊； 所述溫度傳感器功能模塊包括熱電偶和信號調理電路；所述信號調理電路將所述熱電偶輸出的信號轉換為可供模數轉換電路采集的模擬電壓信號； 所述控制與通信模塊包括模數轉換電路、溫控驅動電路、主處理器、無線通信電路和天線；所述模數轉換電路將所述模擬電壓信號轉換為數字電壓信號，并發送給所述主處理器；所述主處理器將所述數字電壓信號通過分析處理轉換為相應的溫度值，并將該溫度值與預設值比較，根據比較結果來控制所述溫控驅動電路，并將該溫度值打包為單節點網絡溫度數據包發送給所述無線通信模塊，以通過所述無線通信電路處理后送交所述天線發送給所述路由器節點。
4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述的路由器節點包括控制與通信模塊和電源模塊；所述控制與通信模塊包括主處理器和無線通信電路，無線通信電路的通過天線輸出信號，同時無線通信電路可接收和解析來自天線的信號；所述電源模塊由電池和直流變壓電路組成，為所述控制與通信模塊供電。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述網關節點包括控制與通信模塊和電源模塊；所述控制與通信模塊包括天線、無線通信電路、主處理器、串ロ通信電路，所述無線通信電路與天線連接，所述無線通信電路和所述串ロ通信電路均與所述主處理器連接；所述串ロ通信電路與所述本地監控中心連接；電源模塊由電池和直流變壓電路組成，為所述控制與通信模塊供電。
6.ー種基于無線傳感器網絡的分布式鈞瓷窯溫監測方法，其特征在于，包括以下步驟: S1、溫度傳感器終端節點、路由器節點和網關節點之間采用ZigBee協議組建無線傳感器網絡； S2、網關節點獲取本地監控中心的溫度采集指令，并直接或者通過所述路由傳感器節點向所述溫度傳感器終端節點廣播所述數據采集指令； S3、所述溫度傳感器終端節點根據所述數據采集指令采集瓷窯的溫度值，并直接發送或者通過所述路由器節點發送給所述網關節點；S4、網關節點將接收到的不同溫度傳感器終端節點的單節點網絡溫度數據包進行整合，打包成多節點網絡溫度數據包，并通過串ロ將數據包傳輸給本地監控中心； S5、所述本地監控中心解析所述網絡溫度數據包，并根據解析結果實時繪制瓷窯溫度三維分布圖； S6、本地監控中心將解析后的溫度數據與預設閾值進行比較，若超出預設閾值則發出報警提示。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟SI具體包括: 網關節點上電后，掃描信道，尋找建立無線傳感器網絡的最佳信道，并進行網絡標識，無線傳感器網絡建立成功后開始偵聽信道； 溫度傳感器終端節點和路由器節點上電后發送請求加入該無線傳感器網絡的數據幀，網關節點接收到數據幀后允許其加入網絡，并給其分配ー個16位的網內通信地址。
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟S3具體包括步驟: 溫度傳感器終端節點收到數據采集指令后通過熱電偶采集瓷窯溫度，將溫度信號進行處理并轉換為數字溫度值； 溫度傳感器終端節點將溫度值打包成單節點網絡溫度數據包發送給網關節點；若溫度傳感器終端節點不能直接跟網關節點通信，則通過路由器節點以多跳方式傳送給網關節點。
【文檔編號】H04L29/08GK103561046SQ201310258970
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年6月26日 優先權日:2013年6月26日
【發明者】王廣君, 張鵬鍇, 張懷, 郝玉君, 曾旭明, 鮑衛崗, 冀連杰, 鄒琴 申請人:中國地質大學（武漢）