CN102710791A - 风力发电方式中信息传输***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力发电方式中信息传输***及方法，所述***包括：信息管理中心，用于通过无线网关向无线传感器节点发送控制指令及通过所述无线网关从无线传感器节点接收监测数据；无线传感器节点设置于风力发电方式中的各个监测部位，所述无线传感器节点根据控制指令采集监测数据，并将监测数据发送给无线网关；无线网关，用于接收控制指令，并将控制指令发送给无线传感器节点，及将监测数据发送给信息管理中心。本发明实现了风力发电方式中的双向信息传输***，既可以将监测信息从无线传感器节点传输到信息管理中心，达到信息的采集目的，也可将控制指令从信息管理中心发送给无线传感器节点，达到控制采集点的目的。

Description

风力发电方式中信息传输***及方法

技术领域

本发明涉及风力发电领域，特别涉及一种风力发电方式中信息传输***及方法。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视风力发电。

我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中陆地上风能储量约2.5310亿kW（陆地上离地10m高度资料计算），海上风能储量约7.510亿kW，因此，海上风能的开发和利用在我国意义更加重大。

现有的风力发电***中，信息的采集和传输的方式有很多种，主要采用传感器采集和有线传输方式进行，因为这些采集和传输的方式的技术成熟，可靠性和稳定性较高,抗干扰性强，但随着人类对海洋风能的逐步开发和利用，这种方式的缺点就愈显突出，因为海上风力发电设备大都设置在海摊或离海岸一定距离的浅海中，而海水和海风固有的腐蚀性、海水的潮起潮落,海风及台风等自然现象很容易造成线缆的损坏，而且，由于海上环境因素的特殊性，建设成本会很高，更为重要的是一旦发生故障，维修成本也很高。

现有的风力发电信息传输***存在如下缺点：

（1）有线方式的风力发电信息传输***受环境因素的限制较大，对基础环境要求较高，其建设和维护成本比陆地高;

（2）传感器一般只能单纯的采集信息，不具备信息的传输和综合处理能力；

（3）由于风力发电场是根据天然形成的风场而选址建设，因此两个风场相同的概率很低，因此，有线的信息传输方式，基本无法复制。

因此，如何解决海上风力发电信息传输过程中的上述问题，以及如何设计一种既能保障风力发电方式中信息双线实时、准确、安全传输，又能保证建设方便、维护方便、设置灵活、升级容易、扩容容易、低建设和维护成本的风力发电方式中信息传输***是目前业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电方式中信息传输***及方法，能够实现风力发电的双向信息传输***，既可以将监测信息从无线传感器节点传输到信息管理中心，达到信息的采集目的，也可将控制指令从信息管理中心发送给无线传感器节点，达到控制采集点的目的。

为解决上述问题，本发明提供一种风力发电方式中信息传输***，包括：

包括信息管理中心、通过有线或无线方式与所述信息管理中心通信的无线传感器网关，以及通过无线方式与所述无线传感器网关通信的无线节点，

其中，所述信息管理中心，用于通过所述无线网关向所述无线传感器节点发送控制指令及通过所述无线网关从所述无线传感器节点接收监测数据；

所述无线传感器节点，设置于风力发电方式中各个监测部位，用于根据所述控制指令采集监测数据，并将所述监测数据发送给所述无线网关；

所述无线网关，用于接收所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述无线传感器节点，以及将所述监测数据发送给所述信息管理中心。

进一步的，在上述***中，所述信息管理中心设置于一服务器上或设置于一云端。

进一步的，在上述***中，所述无线传感器节点之间、所述无线网关之间及所述无线传感器节点和无线网关之间自动组网进行通信。

进一步的，在上述***中，所述无线传感器节点还用于无线传感器节点的物理位置的相对定位和跟踪，所述无线网关还用于无线网关的物理位置的相对定位和跟踪。

进一步的，在上述***中，所述无线传感器节点为集成节点处理器、节点传输模块和无线传感器于一体的微机电***和/或纳机电***，

其中，所述节点处理器，用于根据所述控制指令控制无线传感器以及对所述监测数据进行第一处理；

所述节点传输模块，用于接收所述控制指令以及发送第一处理后的监测数据；

所述无线传感器，用于根据所述节点处理器的控制采集监测数据。

进一步的，在上述***中，所述监测数据为模拟数据或数字数据。

进一步的，在上述方法中，所述无线传感器为视频信息采集设备，用于采集视频信息。

进一步的，在上述***中，所述无线传感器为音频信息采集设备，用于采集音频信息。

进一步的，在上述***中，所述无线传感器节点的微机电***和/或纳机电***中还包括一第一定位装置，用于对该无线传感器节点的物理位置进行绝对定位和跟踪。

进一步的，在上述***中，所述第一定位装置通过无线定位技术进行定位。

进一步的，在上述***中，所述无线网关为集成第一传输模块、网关处理器和第二传输模块于一体的微机电***和/或纳机电***，

其中，所述第一传输模块，用于向所述节点传输模块发送控制指令以及从所述节点传输模块接收第一处理后的监测数据；

所述网关处理器，用于对根据所述控制指令控制第一传输模块以及对所述第一处理后的监测数据进行第二处理；

所述第二传输模块，用于从所述信息管理中心接收控制指令以及将所述第二处理后的监测数据发送给所述信息管理中心。

进一步的，在上述***中，所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还包括一视频信息采集设备，用于采集视频信息。

进一步的，在上述方法中，所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还包括一音频信息采集设备，用于采集音频信息。

进一步的，在上述方法中，所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还包括一第二定位装置，用于对该无线网关的物理位置进行绝对定位和跟踪。

进一步的，在上述方法中，所述第二定位装置通过无线定位技术进行定位。

根据本发明的另一面，提供一种采用上述***的风力发电方式中信息传输方法，包括：

一信息管理中心通过有线或无线方式向无线网关发送控制指令；

所述无线网关通过无线方式将所述控制指令发送给设置于风力发电方式中的各个监测部位的无线传感器节点；

所述无线传感器节点根据所述控制指令采集监测数据，并将所述监测数据通过无线方式发送给所述无线网关；

所述无线网关通过有线或无线方式将所述监测数据发送给所述信息管理中心。

进一步的，在上述方法中，所述无线传感器节点之间、所述无线网关之间及所述无线传感器节点和无线网关之间自动组网进行通信。

进一步的，在上述方法中，当所述控制指令为无线传感器节点的物理位置的相对定位和跟踪指令时；

所述无线传感器节点根据所述相对定位和跟踪指令采集无线传感器节点之间的相对物理位置。

进一步的，在上述方法中，所述无线网关包括一第二传输模块，所述信息管理中心通过有线或无线方式向所述第二传输模块发送控制指令。

进一步的，所述无线网关还包括一网关处理器和一第一传输模块，所述网关处理器控制所述第一传输模块向所述无线传感器节点的节点传输模块发送控制指令。

进一步的，在上述方法中，所述无线传感器节点包括一节点处理器、传感器和一节点传输模块，所述节点处理器根据所述控制指令控制所述传感器采集监测数据；

所述节点处理器对所述监测数据进行第一处理；

所述节点传输模块向所述第一传输模块发送第一处理后的监测数据。

进一步的，在上述方法中，所述无线网关通过有线或无线方式将所述监测数据发送给所述信息管理中心的步骤包括：

所述网关处理器对所述第一处理后的监测数据进行第二处理；

所述第二传输模块将所述第二处理后的监测数据发送给所述信息管理中心。

进一步的，在上述方法中，信息管理中心通过有线或无线方式向无线网关发送控制指令的步骤包括：

信息管理中心通过有线或无线方式向所述第二传输模块发送物理位置的绝对定位指令。

进一步的，在上述方法中，所述无线网关通过无线方式将所述控制指令发送给设置于风力发电方式中的各个监测部位的无线传感器节点的步骤包括：

所述网关处理器控制所述第一传输模块向所述无线传感器节点的节点传输模块发送物理位置的绝对定位指令。

进一步的，在上述方法中，所述无线传感器节点还包括一第一定位装置，所述节点处理器根据所述物理位置的绝对定位指令控制所述第一定位装置采集物理位置的绝对定位数据；

所述节点处理器对所述物理位置的绝对定位数据进行第一处理；

所述节点传输模块向所述第一传输模块发送第一处理后的物理位置的绝对定位数据。

进一步的，在上述方法中，所述无线网关通过有线或无线方式将所述监测数据发送给所述信息管理中心的步骤包括：

所述网关处理器对所述第一处理后的物理位置的绝对定位数据进行第二处理；

所述第二传输模块将所述第二处理后的物理位置的绝对定位数据发送给所述信息管理中心。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）本发明通过设置信息管理中心、无线传感器节点和无线网关，其中，所述信息管理中心，用于通过所述无线网关向所述无线传感器节点发送所述控制指令及通过所述无线网关从所述无线传感器节点接收监测数据；所述无线传感器节点设置于风力发电方式中的各个监测部位，所述无线传感器节点根据所述控制指令采集监测数据，并将所述监测数据发送给所述无线网关；所述无线网关，用于接收所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述无线传感器节点，及将所述监测数据发送给所述信息管理中心，实现风力发电的双向信息传输***，既可以将监测信息从无线传感器节点传输到信息管理中心，达到信息的采集目的，也可将控制指令从信息管理中心发送给无线传感器节点，达到控制采集点的目的；

（2）本发明通过所述无线网关与所述无线传感器节点之间通过无线方式通信，采用无线传感器网络对需要的所有信息进行全面的获取和综合处理，克服了布线成本高、灵活性差、难以复制等问题；

（3）所述无线传感器节点为集成节点处理器、节点传输模块和传感器于一体的微机电***和/或纳机电***，所述无线网关为集成第一传输模块、网关处理器和第二传输模块于一体的微机电***和/或纳机电***，大大减小无线传感器节点和无线网关的体积，达到风力发电方式中信息传输***的低功耗、低成本和小体积的效果；

（4）本发明的所述无线传感器节点的微机电***和/或纳机电***中还包括一第一定位装置，用于对该无线传感器节点的物理位置进行绝对定位和跟踪，可以实现在无线传感器网络和无线定位技术（如GPS或者“北斗”等定位技术）的协作下，实现信息采集点的绝对定位、相对定位及跟踪服务；

（5）本发明中当所述无线传感器为视频信息采集设备时，可以实现用于采集视频信息的功能，当所述无线传感器为音频信息采集设备，可以实现采集音频信息的功能；

（6）本发明采集的所述监测数据可为模拟数据或数字数据；

（7）本发明的所述无线传感器节点之间、所述无线网关之间及所述无线传感器节点和无线网关之间自动组网进行通信，无线传感器网络由分布在风力发电***中的所有无线传感器节点(1…N个)和无线网关（或者称基站1…M个）组成，无线传感器节点和无线网关种类和个数视需要而增减，具有密集型、随需分布、自组网、双向传输信息等特点，可以覆盖所有需要的覆盖的区域，该无线传感器网络具有分布式网络特征、节点的冗余性和不存在单点故障，使得网络的健壮性和抗毁性很好，该无线传感器网络具有自组织网络特征，即该网络中没有绝对的控制中心，所有节点的地位平等，网络中的节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网和管理，另外，该无线传感器网络可通过临时组网的方式，在恶劣环境中支持无线传感器节点之间的所有信息的无线传输，能覆盖所有需要覆盖的点或面。

附图说明

图1是本发明一实施例的风力发电方式中信息传输***的模块示意图；

图2是本发明一实施例的风力发电方式中信息传输方法的流程图；

图3是图2的步骤S3的具体流程图；

图4是图2的步骤S4的具体流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种风力发电方式中信息传输***，

包括信息管理中心1、无线传感器节点2和无线网关3，所述无线传感器节点2和无线网关3组成无线传感器网络，信息管理中心1、无线传感器节点2和无线网关3可以建立专属的沟通及管理机制，可生成用于强调实时的反应风力发电方式中信息传输***，或者生成用于监测并存储分析数据风力发电方式中信息传输***。

其中，所述信息管理中心1用于通过所述无线网关3向所述无线传感器节点2发送所述控制指令及通过所述无线网关3从所述无线传感器节点2接收监测数据。具体的，所述信息管理中心1可设置于一服务器上或设置于一云端，可根据具体需求，将需要传输给无线传感器节点2的控制指令，通过无线或者有线的方式传输给无线网关3，无线网关3按预定的信息处理方式处理后，直接或者按接力传输（节点传送给节点）方式，传输给指定的无线传感器节点2，然后，无线传感器节点2按预定的信息处理方式根据所述控制指令实施相应的操作。

优选的，所述监测数据为模拟数据、数字数据或其它物理量或非物理量。

所述无线传感器节点2设置于风力发电方式中的各个监测部位，所述无线传感器节点2根据所述控制指令采集监测数据，并将所述监测数据发送给所述无线网关3，具体的，所述无线传感器节点2可以是1个，也可以为多个，其实际数量视需要而定，另外，所述无线传感器节点2类型和功能视需要可以相同，也可以不同。

较佳的，所述无线传感器节点2为集成节点处理器21、节点传输模块22和传感器23于一体的微机电***和/或纳机电***，大大减小无线传感器节点和无线网关的体积，达到风力发电方式中信息传输***的低功耗、低成本和小体积的效果，另外，所述无线传感器节点2还可包括电源单元、电源再生单元如太阳能电源或风能电源和用于调节风力发电设备的风轮朝向的移动单元等。

其中，所述节点处理器21用于根据所述控制指令控制无线传感器以及对所述监测数据进行第一处理；

所述节点传输模块22用于接收所述控制指令以及发送第一处理后的监测数据；

所述无线传感器23用于根据所述节点处理器21的控制采集监测数据，优选的，所述无线传感器23为视频信息采集设备，用于采集视频信息，所述无线传感器也可为音频信息采集设备，用于采集音频信息，具体的，各个无线传感器节点2上的传感器23的类型可以相同也可以不同，以使传感器23感知不同信息，如视频、图像、音频、数字、数据、图形、波形等物理量和非物理量，例如，节点处理器21在预定或者接收到控制指令后，控制传感器23实现视频和/或音频信息的采集，这些视频和/或音频信息经节点处理器21处理后通过传输***传送给其它无线传感器节点2或者无线网关3，再由无线网关3传输给信息管理中心1。

较佳的，所述无线传感器节点2还用于无线传感器节点2之间的物理位置的相对定位和跟踪。

优选的，所述无线传感器节点的微机电***和/或纳机电***中还包括一第一定位装置24，用于对该无线传感器节点2的物理位置进行绝对定位和跟踪，具体的，所述第一定位装置24可通过无线定位技术进行定位，增加所述第一定位装置24后不仅可以实现无线传感器节点2之间的物理位置的相对定位和跟踪，还可以实现无线传感器节点2的物理位置进行绝对定位和跟踪。

例如，在实际应用中，无线传感器节点2中的节点处理器21在预定或者接收到控制指令后，控制传感器23实现所需监测信息的采集，获得监测信息后，节点处理器21将这些监测信息与第一定位装置24提供的信息进行处理，然后通过传输***传送给其他无线传感器节点2或者无线网关3，无线网关3进行预定处理，再传输给信息管理中心1，该方式除采集监测信息外还可实现信息采集点的绝对定位、相对定位和跟踪服务。

又如，在实际应用中，节点处理器21在预定或者接收到所述控制指令后，控制传感器23实现所需监测信息的采集，获得监测信息后，节点处理器21将这些监测信息进行处理，然后通过节点传输模块22传送给其他无线传感器节点2或者无线网关3，无线网关3将这些监测信息与定位***提供的定位信息进行处理，再传输给信息管理中心，所述定位***可包括第一定位装置24和移动通信装置，该方式除采集监测信息外还可实现信息采集点的绝对定位、相对定位和跟踪服务。

所述无线网关3用于接收所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述无线传感器节点2，及将所述监测数据发送给所述信息管理中心1，所述无线网关3与所述无线传感器节点2之间通过无线方式通信，所述无线网关3与所述信息管理中心1之间通过有线或无线方式通信，实现风力发电的双向信息传输***，既可以将监测信息从无线传感器节点传输到信息管理中心1，达到信息的采集目的，也可将控制指令从信息管理中心1发送给无线传感器节点，达到控制采集点的目的，采用无线传感器网络对需要的所有信息进行全面的获取和综合处理，可克服布线成本高、灵活性差、难以复制等问题，具体的，无线网关3是无线传感器网络中的重要组成单元，它具有很强的运算能力、充足的电力和通信能力，它的角色既是信息的处理者也是无线传感器节点2和信息管理中心1的中继。

在实际应用中，大量传感器节点2被布置在风力发电方式中的整个观测区域中，各个传感器节点2将所探测到的有用监测信息按照预定的数据处理方式和信息融合方式进行处理和融合后，再通过传感器节点2直接传输到无线网关3；或者由传感器节点2按接力传输（一个传感器节点2传送给另一个传感器节点2）的方式传输到无线网关3，无线网关3再将信息按预定的方式处理后，以无线或者有线方式传输给信息管理中心或信息管理中心的云端。

较佳的，所述无线网关3为集成第一传输模块31、网关处理器32和第二传输模块33于一体的微机电***和/或纳机电***，大大减小无线网关的体积，达到风力发电方式中信息传输***的低功耗、低成本和小体积的效果。

其中，所述第一传输模块31用于向所述节点传输模块发送控制指令以及从所述节点传输模块22接收第一处理后的监测数据。

所述网关处理器32，用于对根据所述控制指令控制第一传输模块31以及对所述第一处理后的监测数据进行第二处理。

所述第二传输模块33用于从所述信息管理中心1接收控制指令以及将所述第二处理后的监测数据发送给所述信息管理中心1，具体的，所述第一传输模块31和所述第二传输模块33视实际需要可以相同，也可以不同。

优选的，所述无线网关3还用于无线网关3之间的物理位置的相对定位和跟踪。

较佳的，所述无线网关3的微机电***和/或纳机电***中还包括一视频信息采集设备34用于采集视频信息；所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还可包括一音频信息采集设备35用于采集音频信息；所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还包括一第二定位装置36用于对该无线网关的物理位置进行绝对定位和跟踪，具体的，所述第二定位装置36可通过无线定位技术进行定位。

优选的，所述无线传感器节点2之间、所述无线网关3之间及所述无线传感器节点2和无线网关3之间自动组网进行通信，即无线传感器节点2和无线网关3按照其自组网方式自行组网，无线传感器网络由分布在风力发电***中的所有无线传感器节点(1…N个)和无线网关（或者称基站1…M个）组成，无线传感器节点和无线网关种类和个数视需要而增减，具有密集型、随需分布、自组网、双向传输信息等特点，可以覆盖所有需要的覆盖的区域，该无线传感器网络具有分布式网络特征、节点的冗余性和不存在单点故障，使得网络的健壮性和抗毁性很好，该无线传感器网络具有自组织网络特征，即该网络中没有绝对的控制中心，所有节点的地位平等，网络中的节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网和管理，另外，该无线传感器网络可通过临时组网的方式，在恶劣环境中支持无线传感器节点之间的所有信息的无线传输，能覆盖所有需要覆盖的点或面。

优选的，风力发电方式中信息传输***各组件之间可采用通用接口，以更换不同的传感器23来实现不同参数的测控，提高风力发电方式中信息传输***的可扩展性。

本发明的风力发电方式中信息传输***可全程布置，其覆盖面广、可靠性好，灵活性强，准确性高，本发明的无线传感器网络是集传感技术、微（纳）机电技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术、网络技术与无线通信技术于一体的综合智能信息处理平台，是一种全新的信息获取、处理和传输技术，使用无线传感器网络可较好的解决海上风力发电过程中信息的传输问题，因为该网络通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送出去，并以自组多跳的网络方式传送到信息管理中心，最终为用户终端接收，从而实现物理世界、计算机世界以及人类社会三元世界的连通。

如图1和2所示，本发明还提供另一种采用上述风力发电方式中信息传输***的信息传输方法，具体包括：

步骤S1，信息管理中心1通过有线或无线方式向无线网关3发送控制指令。

较佳的，所述无线传感器节点2为集成节点处理器21、节点传输模块22和传感器23于一体的微机电***和/或纳机电***，大大减小无线传感器节点和无线网关的体积，达到风力发电方式中信息传输***的低功耗、低成本和小体积的效果，另外，所述无线传感器节点2还可包括电源单元、电源再生单元如太阳能电源或风能电源和用于调节风力发电方式中的风轮朝向的移动单元等。

较佳的，所述无线网关3为集成第一传输模块31、网关处理器32和第二传输模块33于一体的微机电***和/或纳机电***，大大减小无线网关的体积，达到风力发电方式中信息传输***的低功耗、低成本和小体积的效果。

采用由无线传感器节点2和无线网关3组成无线传感器网络对需要的所有信息进行全面的获取和综合处理，可克服布线成本高、灵活性差、难以复制等问题.

具体的，步骤S1信息管理中心1通过有线或无线方式向无线网关3的第二传输模块33发送控制指令，例如信息管理中心1通过有线或无线方式向无线网关的第二传输模块33发送物理位置的绝对定位指令；

步骤S2，所述无线网关3通过无线方式将所述控制指令发送给所述无线传感器节点2，具体的，无线网关3是无线传感器网络中的重要组成单元，它具有很强的运算能力、充足的电力和通信能力，它的角色既是信息的处理者也是无线传感器节点2和信息管理中心1的中继。

例如，无线网关3的网关处理器32控制第一传输模块31向所述无线传感器节点2的节点传输模块22发送控制指令，又如，无线网关3的网关处理器32控制第一传输模块31向所述无线传感器节点2的节点传输模块22发送物理位置的绝对定位指令。

较佳的，所述无线网关3的微机电***和/或纳机电***中还包括一视频信息采集设备34用于采集视频信息；所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还可包括一音频信息采集设备35用于采集音频信息；所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还包括一第二定位装置36用于对该无线网关的物理位置进行绝对定位和跟踪，具体的，所述第二定位装置36可通过无线定位技术进行定位。

步骤S3，设置于风力发电方式中的各个监测部位的所述无线传感器节点2根据所述控制指令采集监测数据，并将所述监测数据通过无线方式发送给所述无线网关3，优选的，当所述控制指令为无线传感器节点2的物理位置的相对定位和跟踪指令时，所述无线传感器节点2根据所述无线传感器节点的相对定位和跟踪指令采集无线传感器节点2之间的相对的物理位置；

具体的，包括一节点处理器21、传感器23和一节点传输模块22，如图3所示，步骤S3可包括：

步骤S31，所述无线传感器节点2的节点处理器21根据所述控制指令控制传感器23采集监测数据。

优选的，所述无线传感器节点还包括一第一定位装置24，具体的，所述无线传感器节点2的节点处理器21根据所述物理位置的绝对定位指令控制所述第一定位装置24采集物理位置的绝对定位数据，所述第一定位装置24不仅可以实现无线传感器节点2之间的物理位置的相对定位和跟踪，还可以实现无线传感器节点2的物理位置进行绝对定位和跟踪。

优选的，所述无线传感器23可为视频信息采集设备，用于采集视频信息，所述无线传感器也可为音频信息采集设备，用于采集音频信息，具体的，各个无线传感器节点2上的传感器23的类型和数量可以相同也可以不同，以使传感器23感知不同信息，如视频、图像、音频、数字、数据、图形、波形等物理量和非物理量，例如，节点处理器21在预定或者接收到控制指令后，控制传感器23实现视频和/或音频信息的采集，这些视频和/或音频信息经节点处理器21处理后通过传输***传送给其它无线传感器节点2或者无线网关3，再由无线网关3传输给信息管理中心1。

步骤S32，所述节点处理器21对所述监测数据进行第一处理，例如，所述节点处理器21对所述物理位置的绝对定位数据进行第一处理。

步骤S33，所述节点传输模块22向所述第一传输模块31发送第一处理后的监测数据，例如，所述节点传输模块22向所述第一传输模块31发送第一处理后的物理位置的绝对定位数据。

步骤S4，所述无线网关3通过有线或无线方式将所述监测数据发送给所述信息管理中心1。

优选的，所述无线网关可包括一第二传输模块33、一网关处理器32和一第一传输模块31，如图4所示，步骤S4具体可包括：

步骤S41，所述网关处理器32对所述第一处理后的监测数据进行第二处理，例如，所述网关处理器32对所述第一处理后的物理位置的绝对定位数据进行第二处理；

步骤S42，所述第二传输模块33将所述第二处理后的监测数据发送给所述信息管理中心1，例如，所述第二传输模块33将所述第二处理后的物理位置的绝对定位数据发送给所述信息管理中心。

优选的，所述监测数据为模拟数据、数字数据或其它物理量或非物理量。

所述无线传感器节点2和无线网关3组成无线传感器网络，信息管理中心1、无线传感器节点2和无线网关3可以建立专属的沟通及管理机制。所述无线传感器节点2可以是1个，也可以为多个，其实际数量视需要而定，另外，所述无线传感器节点2类型和功能视需要可以相同，也可以不同。

优选的，所述无线传感器节点2之间、所述无线网关3之间及所述无线传感器节点2和无线网关3之间自动组网进行通信，即无线传感器节点2和无线网关3按照其自组网方式自行组网，无线传感器网络由分布在风力发电***中的所有无线传感器节点(1…N个)和无线网关（或者称基站1…M个）组成，无线传感器节点和无线网关种类和个数视需要而增减，具有密集型、随需分布、自组网、双向传输信息等特点，可以覆盖所有需要的覆盖的区域，该无线传感器网络具有分布式网络特征、节点的冗余性和不存在单点故障，使得网络的健壮性和抗毁性很好，该无线传感器网络具有自组织网络特征，即该网络中没有绝对的控制中心，所有节点的地位平等，网络中的节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网和管理，另外，该无线传感器网络可通过临时组网的方式，在恶劣环境中支持无线传感器节点之间的所有信息的无线传输，能覆盖所有需要覆盖的点或面。

优选的，风力发电方式中信息传输***各组件之间可采用通用接口，以更换不同的传感器23来实现不同参数的测控，提高风力发电方式中信息传输***的可扩展性。

综上所述，本发明具有如下优点：

（1）本发明通过设置信息管理中心、无线传感器节点和无线网关，其中，所述信息管理中心，用于通过所述无线网关向所述无线传感器节点发送所述控制指令及通过所述无线网关从所述无线传感器节点接收监测数据；所述无线传感器节点设置于风力发电方式中的各个监测部位，所述无线传感器节点根据所述控制指令采集监测数据，并将所述监测数据发送给所述无线网关；所述无线网关，用于接收所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述无线传感器节点，及将所述监测数据发送给所述信息管理中心，实现风力发电的双向信息传输***，既可以将监测信息从无线传感器节点传输到信息管理中心，达到信息的采集目的，也可将控制指令从信息管理中心发送给无线传感器节点，达到控制采集点的目的；

（2）本发明通过所述无线网关与所述无线传感器节点之间通过无线方式通信，采用无线传感器网络对需要的所有信息进行全面的获取和综合处理，克服了布线成本高、灵活性差、难以复制等问题；

（3）所述无线传感器节点为集成节点处理器、节点传输模块和传感器于一体的微机电***和/或纳机电***，所述无线网关为集成第一传输模块、网关处理器和第二传输模块于一体的微机电***和/或纳机电***，大大减小无线传感器节点和无线网关的体积，达到风力发电方式中信息传输***的低功耗、低成本和小体积的效果；

（4）本发明的所述无线传感器节点的微机电***和/或纳机电***中还包括一第一定位装置，用于对该无线传感器节点的物理位置进行绝对定位和跟踪，可以实现在无线传感器网络和无线定位技术（如GPS或者“北斗“等定位技术（比））的协作下，实现信息采集点的绝对定位、相对定位及跟踪服务；

（5）本发明中当所述无线传感器为视频信息采集设备时，可以实现用于采集视频信息的功能，当所述无线传感器为音频信息采集设备，可以实现采集音频信息的功能；

（6）本发明采集的所述监测数据可为模拟数据或数字数据；

（7）本发明的所述无线传感器节点之间、所述无线网关之间及所述无线传感器节点和无线网关之间自动组网进行通信，无线传感器网络由分布在风力发电***中的所有无线传感器节点(1…N个)和无线网关（或者称基站1…M个）组成，无线传感器节点和无线网关种类和个数视需要而增减，具有密集型、随需分布、自组网、双向传输信息等特点，可以覆盖所有需要的覆盖的区域，该无线传感器网络具有分布式网络特征、节点的冗余性和不存在单点故障，使得网络的健壮性和抗毁性很好，该无线传感器网络具有自组织网络特征，即该网络中没有绝对的控制中心，所有节点的地位平等，网络中的节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网和管理，另外，该无线传感器网络可通过临时组网的方式，在恶劣环境中支持无线传感器节点之间的所有信息的无线传输，能覆盖所有需要覆盖的点或面。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (26)

1.一种风力发电方式中信息传输***，其特征在于，包括信息管理中心、通过有线或无线方式与所述信息管理中心通信的无线传感器网关、以及通过无线方式与所述无线传感器网关通信的无线节点，

其中，所述信息管理中心，用于通过所述无线网关向所述无线传感器节点发送控制指令及通过所述无线网关从所述无线传感器节点接收监测数据；

所述无线传感器节点，设置于风力发电方式中的各个监测部位，用于根据所述控制指令采集监测数据，并将所述监测数据发送给所述无线网关；

所述无线网关，用于接收所述控制指令，并将所述控制指令发送给所述无线传感器节点，以及将所述监测数据发送给所述信息管理中心。

2.如权利要求1所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述信息管理中心设置于一服务器上或设置于一云端。

3.如权利要求1所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线传感器节点之间、所述无线网关之间及所述无线传感器节点和无线网关之间自动组网进行通信。

4.如权利要求3所述风力发电方式中信息传输***，所述无线传感器节点还用于无线传感器节点的物理位置的相对定位和跟踪，所述无线网关还用于无线网关的物理位置的相对定位和跟踪。

5.如权利要求1所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线传感器节点为集成节点处理器、节点传输模块和无线传感器于一体的微机电***和/或纳机电***，

其中，所述节点处理器，用于根据所述控制指令控制无线传感器以及对所述监测数据进行第一处理；

所述节点传输模块，用于接收所述控制指令以及发送第一处理后的监测数据；

所述无线传感器，用于根据所述节点处理器的控制采集监测数据。

6.如权利要求5所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述监测数据为模拟数据或数字数据。

7.如权利要求5所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线传感器为视频信息采集设备，用于采集视频信息。

8.如权利要求5所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线传感器为音频信息采集设备，用于采集音频信息。

9.如权利要求5所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线传感器节点的微机电***和/或纳机电***中还包括一第一定位装置，用于对该无线传感器节点的物理位置进行绝对定位和跟踪。

10.如权利要求9所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述第一定位装置通过无线定位技术进行定位和跟踪。

11.如权利要求5所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线网关为集成第一传输模块、网关处理器和第二传输模块于一体的微机电***和/或纳机电***，

其中，所述第一传输模块，用于向所述节点传输模块发送控制指令以及从所述节点传输模块接收第一处理后的监测数据；

所述网关处理器，用于对根据所述控制指令控制第一传输模块以及对所述第一处理后的监测数据进行第二处理；

所述第二传输模块，用于从所述信息管理中心接收控制指令以及将所述第二处理后的监测数据发送给所述信息管理中心。

12.如权利要求11所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还包括一视频信息采集设备，用于采集视频信息。

13.如权利要求11所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还包括一音频信息采集设备，用于采集音频信息。

14.如权利要求11所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述无线网关的微机电***和/或纳机电***中还包括一第二定位装置，用于对该无线网关的物理位置进行绝对定位和跟踪。

15.如权利要求14所述风力发电方式中信息传输***，其特征在于，所述第二定位装置通过无线定位技术进行定位。

16.一种采用如权利要求1所述***的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，包括：

一信息管理中心通过有线或无线方式向无线网关发送控制指令；

所述无线网关通过无线方式将所述控制指令发送给设置于风力发电方式中的各个监测部位的无线传感器节点；

所述无线传感器节点根据所述控制指令采集监测数据，并将所述监测数据通过无线方式发送给所述无线网关；

所述无线网关通过有线或无线方式将所述监测数据发送给所述信息管理中心。

17.如权利要求16所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，所述无线传感器节点之间、所述无线网关之间及所述无线传感器节点和无线网关之间自动组网进行通信。

18.如权利要求17所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，当所述控制指令为无线传感器节点的物理位置的相对定位和跟踪指令时，所述无线传感器节点根据所述相对定位和跟踪指令采集无线传感器节点之间的相对的物理位置。

19.如权利要求16所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，所述无线网关包括一第二传输模块，所述信息管理中心通过有线或无线方式向所述第二传输模块发送控制指令。

20.如权利要求19所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，所述无线网关还包括一网关处理器和一第一传输模块，所述网关处理器控制所述第一传输模块向所述无线传感器节点的节点传输模块发送控制指令。

21.如权利要求20所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，所述无线传感器节点包括一节点处理器、传感器和一节点传输模块，所述节点处理器根据所述控制指令控制所述传感器采集监测数据；

所述节点处理器对所述监测数据进行第一处理；

所述节点传输模块向所述第一传输模块发送第一处理后的监测数据。

22.如权利要求21所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，所述无线网关通过有线或无线方式将所述监测数据发送给所述信息管理中心的步骤包括：

所述网关处理器对所述第一处理后的监测数据进行第二处理；

所述第二传输模块将所述第二处理后的监测数据发送给所述信息管理中心。

23.如权利要求19所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，信息管理中心通过有线或无线方式向无线网关发送控制指令的步骤包括：

信息管理中心通过有线或无线方式向所述第二传输模块发送物理位置的绝对定位指令。

24.如权利要求23所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，所述无线网关通过无线方式将所述控制指令发送给设置于风力发电方式中的各个监测部位的无线传感器节点的步骤包括：

所述网关处理器控制所述第一传输模块向所述无线传感器节点的节点传输模块发送物理位置的绝对定位指令。

25.如权利要求24所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，所述无线传感器节点还包括一第一定位装置，所述节点处理器根据所述物理位置的绝对定位指令控制所述第一定位装置采集物理位置的绝对定位数据；

所述节点处理器对所述物理位置的绝对定位数据进行第一处理；

所述节点传输模块向所述第一传输模块发送第一处理后的物理位置的绝对定位数据。

26.如权利要求25所述的风力发电方式中信息传输方法，其特征在于，所述无线网关通过有线或无线方式将所述监测数据发送给所述信息管理中心的步骤包括：

所述网关处理器对所述第一处理后的物理位置的绝对定位数据进行第二处理；

所述第二传输模块将所述第二处理后的物理位置的绝对定位数据发送给所述信息管理中心。

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