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1.概述

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有很多物理量需要被監(jiān)控，用以判斷當(dāng)前機(jī)器設(shè)備是否正常工作，但是在工業(yè)監(jiān)控的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種情況，要么傳感器安裝后不適宜使用電纜傳輸信號(hào)，再者從經(jīng)濟(jì)角度考慮，有線傳輸施工難度大，安裝成本較高；尤其是傳輸距離很遠(yuǎn)時(shí)，信號(hào)在傳輸電纜上失真嚴(yán)重；那么通過無線傳輸獲取無法安裝有線測(cè)點(diǎn)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)就是一個(gè)非常好的方案。

具體設(shè)計(jì)內(nèi)容有：壓力、流量、液位等現(xiàn)場(chǎng)物理量的無線在線監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)無線傳輸；

2.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)

1、MODBUS串行通信協(xié)議；

2、設(shè)備監(jiān)測(cè)無線系統(tǒng)通信協(xié)議

3、現(xiàn)場(chǎng)勘察記錄；

4、具有根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)壓力、流量、液位等設(shè)定傳輸時(shí)間及頻段等。

3.設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)

流量、液位、差壓無線監(jiān)控

在本方案中用一種新的傳輸方式—2.4G無線傳輸—來代替以往的有線電纜傳輸方式。在方案中，使用4-20mA數(shù)據(jù)采集模塊中的高精度ADC對(duì)標(biāo)準(zhǔn)傳感器信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，然后經(jīng)過模塊上的微處理器對(duì)采集回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，最后通過模塊上集成的無線射頻芯片將特定編碼的數(shù)據(jù)組傳輸至接收中心，接收中心在收到數(shù)據(jù)后將會(huì)將收到的數(shù)據(jù)組校驗(yàn)并解碼后送至上位機(jī)或是其他顯示設(shè)備予以顯示。

該設(shè)計(jì)方案適用于絕大大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的壓力、流量、液位、溫度等物理參數(shù)的監(jiān)控。按照不同的需求可以通過在前端外接不同型號(hào)的傳感器來達(dá)到對(duì)不同信號(hào)的采集。后級(jí)只是需要在上位機(jī)的監(jiān)控軟件中或是其它的顯示裝置中選擇對(duì)應(yīng)的檢測(cè)窗口即可。

這種設(shè)計(jì)方案還有一些值得關(guān)注的好處，該裝置模塊不但會(huì)節(jié)省傳輸電纜的成本，而且對(duì)原有的適合繼續(xù)使用的傳感器均可以予以保留。

本裝置的優(yōu)點(diǎn):

1、可以同時(shí)采集3個(gè)相同或不同參量（壓力、流量、液位）的實(shí)時(shí)量，

2、現(xiàn)場(chǎng)安裝便捷，

3、抗干擾能力強(qiáng)，

4、采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，

在本方案中采用的無線通信頻段是2.4G頻段，它是國際通用的免費(fèi)頻段，無需申請(qǐng)，也無需支付任何的使用費(fèi)用。而且該頻段的信號(hào)保真度好，不易受到環(huán)境噪聲信號(hào)的干擾。但是由于受到傳輸距離的限制，如果檢測(cè)中心較遠(yuǎn)則需要加入信號(hào)的中繼，否則可能導(dǎo)致信號(hào)嚴(yán)重丟失。

4.本設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目的

⑴在設(shè)備監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)中可以任意查看設(shè)備監(jiān)測(cè)記錄與歷史記錄，并有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)曲線圖，可供設(shè)備管理人員分析，指導(dǎo)設(shè)備檢修，避免事故的發(fā)生。

⑵現(xiàn)場(chǎng)安裝的在線檢測(cè)儀可通過自身的ID位置碼被計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)識(shí)別，準(zhǔn)確無誤的將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)錄入設(shè)備監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

⑶現(xiàn)場(chǎng)采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)入公司設(shè)備監(jiān)測(cè)管理數(shù)據(jù)庫，不需現(xiàn)場(chǎng)記錄。數(shù)據(jù)真實(shí)，不能人為編寫。

⑷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出其上限值時(shí)，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)打開報(bào)警點(diǎn)的顯示界面。

⑸提高監(jiān)測(cè)效率，縮短監(jiān)測(cè)周期。

5.解決方案

檢測(cè)的具體方案如下：

⑴采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)周圍建立無線通訊網(wǎng)絡(luò)，將所采集的設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過該網(wǎng)絡(luò)傳入現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，進(jìn)入設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)。

⑵在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)建設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫，安裝設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件，供點(diǎn)檢人員、運(yùn)行人員、設(shè)備管理人員查看（按權(quán)限分類）。

⑶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式

6.系統(tǒng)組成部件

    “無線在線式監(jiān)控傳輸系統(tǒng) ”是根據(jù)目前國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)據(jù)采集難應(yīng)運(yùn)而生的高科技產(chǎn)品，她將目前最先進(jìn)的無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)測(cè)控實(shí)現(xiàn)了最完美的結(jié)合。她采用了數(shù)字編碼識(shí)別技術(shù)，不需作任何線纜工程（指有線連接過程），通過無線擴(kuò)頻通訊方式實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、有效的完成了數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸功能。

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集裝置將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)無線數(shù)據(jù)集中傳輸器傳入無線路由中繼站，再經(jīng)無線路由中繼站傳輸?shù)綗o線中心接收站。中心站實(shí)時(shí)將檢測(cè)數(shù)據(jù)打包發(fā)送給計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)后臺(tái)處理程序?qū)?shù)據(jù)包解析處理后，將數(shù)據(jù)提供給相關(guān)人員查詢。具體組成如下：

1、模擬量無線數(shù)據(jù)采集器

2、無線路由中繼器

3、無線接收中心站

4、監(jiān)測(cè)軟件

4-20mA信號(hào)采集模塊（ALG-4-20mA）

☆☆☆用于溫度儀表、壓力儀表、流量儀表、速度儀表、位移儀表、物位儀表、濕度儀表、振動(dòng)儀表、液位儀表、電工儀表等所有兩線制標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)4-20mA信號(hào)的采集與無線傳輸

◆電  源：DC24V

◆通道數(shù)：1路～3 路

◆采集時(shí)間：可設(shè)置（出廠設(shè)置5秒/simple）

◆傳輸速率：38400bps

◆發(fā)射功率：60mW

◆載波頻率：2.4G

◆發(fā)射距離：100米（室內(nèi)） 1000米（室外）（可加中繼實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸）

◆接收中心：4-20mA模擬輸出（和采集端一致的信號(hào)）