一種工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，包括網(wǎng)關(guān)設(shè)備和多個智能采集終端設(shè)備，所述的網(wǎng)關(guān)設(shè)備由通過串口連接的網(wǎng)關(guān)模塊和骨干路由器組成，網(wǎng)關(guān)設(shè)備的骨干路由器通過射頻信號與各智能采集終端設(shè)備進(jìn)行通信連接，網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)信息傳送給用戶終端。本實(shí)用新型具有低成本、易使用和泛在感知等特性，它解決了工業(yè)現(xiàn)場在有線設(shè)備無法安裝運(yùn)行或由于線纜過長導(dǎo)致電平信號可靠性降低的情況下，實(shí)時、穩(wěn)定的采集現(xiàn)場信息的問題，使傳統(tǒng)實(shí)踐中因成本或可靠性等因素未能實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線檢測的某些重要工業(yè)過程參數(shù)的測量成為可能，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和工業(yè)環(huán)境指標(biāo)，節(jié)約了人工采集和布線的成本，便于不同工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用。
【專利說明】
一種工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)無線傳感器網(wǎng)的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在工業(yè)現(xiàn)場控制過程中多采用有線方式來解決數(shù)據(jù)的采集和傳輸，但是在遇到數(shù)據(jù)采集點(diǎn)較遠(yuǎn)的場合，由于采用有線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)目煽啃越档?，電平信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致的系統(tǒng)采集和控制故障難以查找，使產(chǎn)品質(zhì)量和工業(yè)環(huán)境指標(biāo)等都受到影響，經(jīng)濟(jì)效益不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可滿足無線技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場控制過程中應(yīng)用的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，包括網(wǎng)關(guān)設(shè)備和多個智能采集終端設(shè)備，所述的網(wǎng)關(guān)設(shè)備由通過串口連接的網(wǎng)關(guān)模塊和骨干路由器組成，網(wǎng)關(guān)設(shè)備的骨干路由器通過射頻信號與各智能采集終端設(shè)備進(jìn)行通信連接，網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)信息傳送給用戶終端。
[0006]上述工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)中，所述的網(wǎng)關(guān)模塊包括以太網(wǎng)接口、時鐘模塊、核心控制模塊和用于運(yùn)行時存儲日志信息的SD-CARD存儲模塊。
[0007]上述工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)中，由于需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)時間同步，所述的時鐘模塊采用精準(zhǔn)的時鐘芯片模塊。
[0008]上述工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)中，所述的智能采集終端設(shè)備包括溫濕度傳感器、Modbus控制器、時鐘模塊、電源模塊和無線通信模塊。
[0009]上述工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)中，所述的無線通信模塊是集成低功耗2.4GHz無線電收發(fā)器，包括用于IEEE802.15.4MAC和AES安全加密的硬件加速器的硬件模塊。
[0010]上述工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)中，所述的電源模塊采用電池進(jìn)行供電。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)具有低成本、易使用和泛在感知等特性，它解決了工業(yè)現(xiàn)場在有線設(shè)備無法安裝運(yùn)行或由于線纜過長導(dǎo)致電平信號可靠性降低的情況下，實(shí)時、穩(wěn)定的采集現(xiàn)場信息的問題，使傳統(tǒng)實(shí)踐中因成本或可靠性等因素未能實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線監(jiān)測的某些重要工業(yè)過程參數(shù)成為可能，并借此實(shí)施優(yōu)化控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和工業(yè)環(huán)境指標(biāo)，降低能效，同時也大大節(jié)約了人工采集和布線的成本，減少了維護(hù)運(yùn)行成本，便于不同工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用。此外，無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)易于拓展升級，能夠有效減少二次投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，基于上述技術(shù)方案的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)能夠較好地滿足工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性要求，在工業(yè)控制領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型中網(wǎng)關(guān)設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型中終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型內(nèi)容做進(jìn)一步地詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型的實(shí)際應(yīng)用結(jié)構(gòu)并不僅限于下述的實(shí)施例。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)由網(wǎng)關(guān)設(shè)備和智能采集終端設(shè)備構(gòu)成。網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過以太網(wǎng)接口連接用戶終端。網(wǎng)關(guān)設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示，它包括網(wǎng)關(guān)模塊和骨干路由器，網(wǎng)關(guān)模塊通過串口和骨干路由器連接。網(wǎng)關(guān)模塊包括以太網(wǎng)接口、時鐘模塊、SD-CARD存儲模塊和核心控制模塊，SD-CARD存儲模塊主要功能為運(yùn)行時存儲日志信息。
[0017]智能采集終端設(shè)備包括溫濕度傳感器、Modbus控制器、時鐘模塊、電源模塊和無線通信模塊，通過射頻接口連接到骨干路由器上。如圖3所示，溫濕度傳感器將采集的信息通過SPI接口送給無線通信模塊，Modbus控制器模塊通過UART接口將Modbus總線數(shù)據(jù)送給無線通信模塊，無線通信模塊通過射頻傳輸將數(shù)據(jù)傳輸給骨干路由器。具體實(shí)施結(jié)構(gòu)中，無線通信模塊可采用集成低功耗2.4GHz無線電收發(fā)器，包括用于IEEE802.15.4MAC和AES安全加密的硬件加速器的硬件模塊；電源模塊采用電池進(jìn)行供電；由于需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)時間同步，所述時鐘模塊均采用精準(zhǔn)的時鐘芯片模塊。
[0018]骨干路由器和網(wǎng)關(guān)模塊建立連接后，通過射頻接口接收和發(fā)送無線幀。骨干路由器通過串口將無線幀傳輸給網(wǎng)關(guān)模塊。
[0019]網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過以太網(wǎng)接口將采集的數(shù)據(jù)送給監(jiān)控終端，并且網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過以太網(wǎng)接口接收配置終端設(shè)備采集周期的指令，并通過串口將指令送給骨干路由器。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:包括網(wǎng)關(guān)設(shè)備和多個智能采集終端設(shè)備，所述的網(wǎng)關(guān)設(shè)備由通過串口連接的網(wǎng)關(guān)模塊和骨干路由器組成，網(wǎng)關(guān)設(shè)備的骨干路由器通過射頻信號與各智能采集終端設(shè)備進(jìn)行通信連接，網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過以太網(wǎng)接口將數(shù)據(jù)信息傳送給用戶終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的網(wǎng)關(guān)模塊包括以太網(wǎng)接口、時鐘模塊、核心控制模塊和用于運(yùn)行時存儲日志信息的SD-CARD存儲模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的時鐘模塊采用精準(zhǔn)的時鐘芯片模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的智能采集終端設(shè)備包括溫濕度傳感器、Modbus控制器、時鐘模塊、電源模塊和無線通信模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線通信模塊是集成低功耗2.4GHz無線電收發(fā)器，包括用于IEEE802.15.4MAC和AES安全加密的硬件加速器的硬件模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源模塊采用電池進(jìn)行供電。
【文檔編號】G08C17/02GK204117345SQ201420538020
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】支亞軍, 張建鋒, 張建奇, 成斐鳴, 李孟 申請人:西安航天自動化股份有限公司