基于传感器网络的工业能耗实时监测与安全预警系统

3.1.3管理节点的结构框图与各模块功能分析

管理节点的系统结构框图如下：

图四

管理节点由能量供应模块、处理器模块、通信模块组成。能量供应模块为其他各个模块供应能量；通信模块负责与汇聚节点进行通信，并将收到的信息发送给处理器模块，处理器模块负责工厂内所有信息的综合与处理，从而得到整个工厂内各生产设备的能耗与温度状况。

3.2 硬件平台选用及资源配置

选用EVK1100硬件平台，并引入霍尔传感器，报警设备，PC机等硬件来建设整个系统的硬件体系。

3.2.1传感器节点的硬件使用

EVK1100开发板实现温度测量、信息处理、信息显示、通信的功能，引入霍尔传感器实现电流、电压的测量。EVK1100开发板直接连接电源，提供持续供电，内置温度传感器测量温度，使用AT32UC3A0128的MCU负责信息的处理和指令的传送，使用4 x 20蓝色LCD屏来显示信息，并且通过USART与汇聚节点通信。霍尔传感器端则可以通过内置电池供电，以保持其比较小的体积，易于安放，同时与EVK1100开发板连接，将测得的信息及时传递给EVK1100开发板。

3.2.2汇聚节点的硬件使用

汇聚节点的能量供应模块与处理器模块由PC机实现，具有能量供应、信息处理和指令传送等功能；报警模块由报警装置实现，在接收到报警信号后，发出警报声。

而通信模块的两部分功能分别由不同硬件实现：一为与传感器节点的通信，可采用cc2420信号收发器实现这一层面的通信，二为与管理节点的通信，可直接由PC机通过更新整个工厂内部的数据库服务器的信息来实现，从而使得管理节点的PC机可以对相关的信息进行处理。

3.2.3管理节点的硬件使用

各个PC机配合或者由一个功能十分强大的PC机处理整个工厂内部的能耗和温度信息，并通过可视化软件显示。