無線傳感網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場參數(shù)多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、工業(yè)自動化有利于改造傳統(tǒng)行業(yè)，提高制造行業(yè)的整體水平，推動經(jīng)濟的發(fā)展，其自動化程度的高低也是衡量國家整體綜合實力的重要指標(biāo)之一。與此同時，高自動化程度須以工廠設(shè)備高可靠性為基礎(chǔ)，能滿足在高強度和長時間下的穩(wěn)定工作，這便需要對設(shè)備的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測，防止事故發(fā)生和降低損失，從而提高制造水平與效率。傳統(tǒng)的有線布網(wǎng)的設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)由于環(huán)境限制、布線困難、雜亂、成本高等因素在實際應(yīng)用中往往受到限制，因此，利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計出一種應(yīng)用于

2、工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)采集并無線傳輸?shù)拇鎯捅O(jiān)測系統(tǒng)顯得尤其重要。
　　本課題是以氣動工業(yè)現(xiàn)場為背景，設(shè)計出了一種用于工業(yè)現(xiàn)場電子產(chǎn)品（如靜電消除器、定位器等）運行狀況監(jiān)測的無線傳感網(wǎng)絡(luò)多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以實現(xiàn)多節(jié)點、多通道的電壓數(shù)據(jù)實時采集、無線傳輸、分類存儲等功能，為工業(yè)自動化產(chǎn)品運行狀態(tài)監(jiān)測提出了一種新的設(shè)計思路。
　　首先，本文對常用的幾種無線通信方式進行對比，最終綜合考慮后選用ZigBee技術(shù)作為本

3、次課題開發(fā)的無線通信傳輸方案，結(jié)合對系統(tǒng)的功能需求分析提出了系統(tǒng)的整體設(shè)計方案架構(gòu)，并對設(shè)計的目標(biāo)以及解決辦法進行了論述。
　　其次，對系統(tǒng)中各節(jié)點的設(shè)計要求與目標(biāo)進行了詳細(xì)分析說明，通過對比分析完成了對主控芯片的選型，系統(tǒng)各節(jié)點硬件電路的設(shè)計，包括電源電路、數(shù)據(jù)采集電路、OLED顯示屏以及按鍵指示燈電路等，并對各節(jié)點的PCB進行了設(shè)計與制作，建立起了整個無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件平臺。
　　然后通過分層結(jié)構(gòu)的思想提出了系統(tǒng)運行

4、的總體軟件框架，對整個系統(tǒng)軟件所實現(xiàn)的功能進行了總結(jié)，并對通信數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，結(jié)合Z-Stack協(xié)議棧完成了各個節(jié)點的軟件設(shè)計，實現(xiàn)協(xié)調(diào)器節(jié)點的組網(wǎng)與串口通信、路由器節(jié)點的路由功能、終端節(jié)點對數(shù)據(jù)的采集與傳輸以及電池電壓均衡與低電壓預(yù)警等功能。
　　最后，在上述的基礎(chǔ)上，搭建起了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場參數(shù)多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對系統(tǒng)進行調(diào)試實現(xiàn)了預(yù)期的功能，完成了對系統(tǒng)功耗、組網(wǎng)以及數(shù)據(jù)傳輸特性的測試，并將系統(tǒng)應(yīng)用于電缸位移