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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN101931592A
(43)申请公布日2010.12.29
(21)申请号CN201010262942.9
(22)申请日2010.08.26
(71)申请人北京科技大学
地址100083北京市海淀区学院路30号
(72)发明人王超袁向全周贤伟赵东峰刘涛王建萍
(74)专利代理机构北京东方汇众知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人刘淑芬
(51)Int.CI
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
一种基于WSN的矿下安全监控系
统网关设备
(57)摘要
一种基于WSN的矿下安全监控系
统网关设备,包括微处理器单元,存储器
单元,WSN射频收发单元,以太网接口单
元,RFID射频识别单元,蜂鸣器预警单
元,语音通信单元,以及人机接口单元。
其中微处理器单元是网关核心,按照一定
算法实现数据处理和任务调度控制,WSN
射频收发单元完成与无线传感器网络各个
节点的数据收发,以太网接口单元提供网
关与Internet网络通信的接口,RFID射频
识别单元为井下人员考勤和模糊定位提供
服务,蜂鸣器预警单元和语音通信单元实
现紧急情况下的网关本地报警、网关与远
程服务器IP语音通话的服务。本发明的网
关设备体积小、重量轻、功能强大,能可
靠地实现异构网络的协议转换功能,并提
供多种实用性辅助服务,为井下安全生产
提供全面保证。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1.一种基于WSN的矿下安全监控系统网关设备,其特征在于,包括微处理器单元,
存储器单元,WSN射频收发单元,以太网接口单元,RFID射频识别单元,蜂鸣器
预警单元,语音通信单元,以及人机接口单元;
所述存储器单元包括64M的NANDFLASH,2M的NORFLASH和64M的同步动
态随机存储器SDRAM,并通过数据总线与微处理器单元相连接;
所述WSN射频收发单元是网关设备与无线传感器网络的接口单元,采用915MHz
的国际ISM免费频段与无线传感器网络汇聚节点进行无线射频通信,并通过通用
异步串行接口与微处理器单元直连;
所述以太网接口单元是网关设备与Internet的接口单元,通过16位数据总线与微
处理器单元连接,并通过网络隔离变压器与RJ45接口相连;用于提供网关设备与
Internet网络的通信接口,保证无线传感器网络采集的数据能够上行传输至Internet
远程服务器,同时能够接收远程服务器的下行指令数据;
所述RFID射频识别单元与微处理器单元通过标准串口连接,采用2.4GHz的国际
ISM免费频段进行通信;
所述蜂鸣器预警单元采用压电式有源蜂鸣器,并与微处理器单元通过通用IO口相
连;
所述语音通信单元采用专业音频编解码器构建网关的嵌入式音频系统,并与微处理
器单元通过I2S音频总线相连;
所述人机接口单元采用TFT-LCD模块,并通过四线电阻式触摸屏接口与微处理器
单元相连。
2.根据权利要求1所述的基于WSN的矿下安全监控系统网关设备,其特征在于,
所述存储器单元中的NANDFLASH通过8位数据总线与微处理器单元相连,做为
大容量非易失性存储器,用于存放Linux系统引导装载程序、操作系统内核镜像、
可读写的yaffs文件系统,用户应用程序和数据;所述NORFLASH通过16位数据
总线与微处理器单元相连,用于存储网关系统的备用引导装载程序;所述SDRAM
通过32位数据总线与微处理器单元相连,用于系统启动后加载运行操作系统、用
户应用程序和数据,为操作系统与应用程序的高效运行提供支持。
3.根据权利要求1所述的基于WSN的矿下安全监控系统网关设备,其特征在于,
WSN射
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