專利名稱：遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線監(jiān)測設(shè)備，特別涉及一種實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場溫度、濕度、壓力、振動、液位等技術(shù)參數(shù)的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境對設(shè)備的正常運(yùn)行及安全生產(chǎn)至關(guān)重要，出于這兩方面的考慮，往往需要對現(xiàn)場的溫濕度、設(shè)備的壓力、振動及液位等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測。因為這些參數(shù)的異常情況，往往造成設(shè)備的運(yùn)行故障，嚴(yán)重時甚至可能產(chǎn)生人身事故。傳統(tǒng)方法就是依靠檢修人員精心的維護(hù)以及現(xiàn)場工作經(jīng)驗、觀察發(fā)現(xiàn)。精心的維護(hù)可以很好的提高設(shè)備的使用壽命，但是卻不能絕對避免故障的發(fā)生。通過對這些參數(shù)的實時在線監(jiān)測，可有效的預(yù)知事故的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)隱患，就可以隨時進(jìn)行檢查，防止故障擴(kuò)大化，提前消滅事故。
傳統(tǒng)的監(jiān)測方法主要有以下幾點1、現(xiàn)場總線控制方式。在每個需要檢測的位置安裝自動化儀表或者傳感器裝置，通過現(xiàn)場總線連接PLC系統(tǒng)讀取每個點的參數(shù)，這種方式主要的缺點在于現(xiàn)場必須鋪設(shè)電纜，對于移動的機(jī)械設(shè)備非常不方便，電纜的損壞容易產(chǎn)生事故；另外也無法進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2、手持紅外線溫度檢測儀。人為的通過手持紅外檢測儀檢測每個點的溫度等參數(shù)。這種方式的缺點在于需要投入很大的人力，對于現(xiàn)場工作環(huán)境比較惡劣的地方，員工的身心健康受到很大的影響，這種方式不能自動進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲存，也無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控。
3、無線電遠(yuǎn)程監(jiān)測。近幾年有的廠家開發(fā)了通過無線電遠(yuǎn)程監(jiān)測的系統(tǒng)，但是現(xiàn)場不能避免鋪設(shè)電纜，而且該系統(tǒng)的功耗很大，需要架設(shè)無線電臺；國內(nèi)目前對高頻進(jìn)行明確的立法限制，不經(jīng)相關(guān)部門的認(rèn)可，私自使用高頻段是屬于違法行為。另外高頻電臺對于港口的通信、對講機(jī)等也會有很強(qiáng)的干擾，成本和維護(hù)費用都很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場溫度、濕度、壓力、振動、液位等技術(shù)參數(shù)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控，提供一種干擾小、能耗低、可靠性高的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)所述系統(tǒng)包括至少一個節(jié)點系統(tǒng)和ZigBee數(shù)據(jù)接收終端、無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端、無線數(shù)據(jù)接收終端、管理服務(wù)器；所述節(jié)點系統(tǒng)為高精度傳感器通過數(shù)據(jù)線連接ZigBee數(shù)據(jù)采集終端；所述ZigBee數(shù)據(jù)接收終端通過RS232數(shù)據(jù)線與無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端連接；在接收端，無線數(shù)據(jù)接收終端通過RS232數(shù)據(jù)線與管理服務(wù)器連接。
本發(fā)明所述節(jié)點系統(tǒng)與ZigBee數(shù)據(jù)接收終端之間設(shè)置ZigBee中繼站。所述無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端可嵌入ZigBee數(shù)據(jù)接收終端，也可通過RS232數(shù)據(jù)線外接ZigBee數(shù)據(jù)接收終端。所述管理服務(wù)器為安裝CK-DC1.0數(shù)據(jù)中心軟件的計算機(jī)，可通過RS232數(shù)據(jù)線連接無線數(shù)據(jù)接收終端。所述高精度傳感器帶有射頻收發(fā)器的無線監(jiān)測探頭。所述ZigBee數(shù)據(jù)接收終端設(shè)置有顯示屏和蜂鳴報警器。
本發(fā)明的有益效果是利用ISM免許可證無線頻段傳輸基于Zigbee無線傳感器匯總節(jié)點數(shù)據(jù)的完整無線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)采用星型或MESH網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜托枨髸r喚醒Zigbee模塊的通信方式，有效降低了每個Zigbee傳感器節(jié)點的功耗，減少了傳感器節(jié)點向匯總節(jié)點上報數(shù)據(jù)時相互碰撞的概率，并利用ISM免許可證無線頻段傳輸匯總節(jié)點的數(shù)據(jù)，改變了傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要依托有線公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗疲咕W(wǎng)絡(luò)具有非常顯著的優(yōu)點。
本系統(tǒng)提出的無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)是基于Zigbee并采用ISM免費頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的，它是由無線監(jiān)測節(jié)點、中繼器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊組成的分布式系統(tǒng)。中央控制中心通過ISM免費頻段與匯總節(jié)點連接，匯總節(jié)點和現(xiàn)場多個傳感器節(jié)點之間通過Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線的信息交換，帶有射頻收發(fā)器的無線監(jiān)測節(jié)點負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的感知和處理并傳送給匯總節(jié)點；控制中心通過ISM免費頻段獲取采集到的相關(guān)信息，實現(xiàn)對現(xiàn)場的有效控制和管理。該系統(tǒng)運(yùn)行干擾小、能耗低、可靠性高、應(yīng)用范圍廣。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)單節(jié)點連接結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明系統(tǒng)多節(jié)點連接結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征詳述如下如圖1所示，本發(fā)明為監(jiān)測探頭通過數(shù)據(jù)線連接ZigBee數(shù)據(jù)采集終端，ZigBee數(shù)據(jù)采集終端利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)將采集后的數(shù)據(jù)傳送給ZigBee數(shù)據(jù)接收終端，ZigBee數(shù)據(jù)接收終端通過RS232數(shù)據(jù)線與無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端(本實施例采用ISM免費頻段的智能無線數(shù)據(jù)終端)連接，無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端利用ISM免費頻段將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收數(shù)據(jù)的無線數(shù)據(jù)接收終端，管理服務(wù)器(本實施例采用安裝了CK-DC1.0數(shù)據(jù)中心軟件的計算機(jī))通過RS232數(shù)據(jù)線讀取數(shù)據(jù)。其中監(jiān)測探頭帶有射頻收發(fā)器的無線檢測探頭；ZigBee數(shù)據(jù)接收終端設(shè)置有顯示屏和蜂鳴報警器，并可選擇電池或電源兩種供電模式，在接收各節(jié)點數(shù)據(jù)的同時，還可隨現(xiàn)場工作人員在現(xiàn)場巡檢中移動地接收某一個或某幾個特定節(jié)點的數(shù)據(jù)。
由于無線傳輸?shù)奶厥庑裕瑢嶋H工程中，對于某些較差的傳輸信道，可能進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整，根據(jù)現(xiàn)場的實際環(huán)境，適當(dāng)增加一些路由節(jié)點即ZigBee中繼站，以提高系統(tǒng)的可靠性；也就是如圖2所示，在ZigBee數(shù)據(jù)采集終端與ZigBee數(shù)據(jù)接收終端之間設(shè)置ZigBee中繼站。
本系統(tǒng)提出的無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)是基于Zigbee并采用ISM免費頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的，它是由無線監(jiān)測節(jié)點、中繼器和智能無線數(shù)據(jù)傳輸模塊組成的分布式系統(tǒng)。中央控制中心通過ISM免費頻段與匯總節(jié)點連接，匯總節(jié)點和現(xiàn)場多個傳感器節(jié)點之間通過Zigbee技術(shù)實現(xiàn)無線的信息交換，帶有射頻收發(fā)器的無線監(jiān)測節(jié)點負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的感知和處理并傳送給匯總節(jié)點；控制中心通過ISM免費頻段獲取采集到的相關(guān)信息，實現(xiàn)對現(xiàn)場的有效控制和管理。
從每個接收終端的顯示屏上可觀察檢測點的數(shù)據(jù)，可以就地設(shè)置報警值，當(dāng)現(xiàn)場參數(shù)超過設(shè)定值時蜂鳴器發(fā)出連續(xù)的報警聲。ZIGBEE接收終端通過RS232數(shù)據(jù)線與智能無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端連接。智能無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端再通過ISM免費頻段把接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到智能無線數(shù)據(jù)接收終端上，這樣任何一臺能夠與管理服務(wù)器連接的計算機(jī)上安裝上CK-DC1.0數(shù)據(jù)中心軟件就可以遠(yuǎn)程讀取現(xiàn)場的參數(shù)。此外，ZIGBEE接收終端還可由現(xiàn)場工作人員手持巡檢，工作人員手持該接收終端靠近某個節(jié)點時，該終端可在移動中接收并顯示該節(jié)點現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)。
在組態(tài)畫面上可以實時監(jiān)視設(shè)備的參數(shù)信息，真正做到了遠(yuǎn)距離遙測，當(dāng)被測點數(shù)據(jù)超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，就發(fā)出報警信號及時提醒有關(guān)人員采取相應(yīng)的措施。
上述參照實施例對該遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括至少一個節(jié)點系統(tǒng)和ZigBee數(shù)據(jù)接收終端、無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端、無線數(shù)據(jù)接收終端、管理服務(wù)器；所述節(jié)點系統(tǒng)為監(jiān)測探頭通過數(shù)據(jù)線連接ZigBee數(shù)據(jù)采集終端；所述ZigBee數(shù)據(jù)接收終端通過RS232數(shù)據(jù)線與無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端連接；所述無線數(shù)據(jù)接收終端通過RS232數(shù)據(jù)線與管理服務(wù)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述監(jiān)測探頭帶有射頻收發(fā)器的無線監(jiān)測探頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述節(jié)點系統(tǒng)與ZigBee數(shù)據(jù)接收終端之間設(shè)置ZigBee中繼站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述ZigBee數(shù)據(jù)接收終端設(shè)置有顯示屏和蜂鳴報警器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端為采用ISM免費頻段的智能無線數(shù)據(jù)終端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述無線數(shù)據(jù)接收終端為采用ISM免費頻段的智能無線數(shù)據(jù)終端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程無線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)包括至少一個節(jié)點系統(tǒng)和ZigBee數(shù)據(jù)接收終端、無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端、無線數(shù)據(jù)接收終端、管理服務(wù)器；所述節(jié)點系統(tǒng)為監(jiān)測探頭通過數(shù)據(jù)線連接ZigBee數(shù)據(jù)采集終端；所述ZigBee數(shù)據(jù)接收終端通過RS232數(shù)據(jù)線與無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端連接；所述無線數(shù)據(jù)接收終端通過RS232數(shù)據(jù)線與管理服務(wù)器連接。所述監(jiān)測探頭帶有射頻收發(fā)器的無線監(jiān)測探頭。所述節(jié)點系統(tǒng)與ZigBee數(shù)據(jù)接收終端之間設(shè)置ZigBee中繼站。所述ZigBee數(shù)據(jù)接收終端設(shè)置有顯示屏和蜂鳴報警器。所述無線數(shù)據(jù)發(fā)送終端為采用ISM免費頻段的智能無線數(shù)據(jù)終端。所述無線數(shù)據(jù)接收終端為采用ISM免費頻段的智能無線數(shù)據(jù)終端。該系統(tǒng)干擾小、能耗低、安全可靠。
文檔編號G08C17/02GK101086801SQ20071005764
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者孫健, 王凱 申請人:天津成科自動化工程技術(shù)有限公司