CN1920502A - 远程无线测温系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干扰小、能耗低的远程无线测温系统。本发明远程无线测温系统，通过下述技术方案予以实现，所述系统包括至少一个节点系统和ZigBee数据接收终端、无线数据传输终端、管理服务器；所述节点系统为温度探头通过数据线连接ZigBee温度采集终端；所述ZigBee数据接收终端通过RS232数据线与无线数据传输终端连接。本发明改变了传统无线传感器网络需要依托有线公共网络进行数据传输的限制，使网络具有非常显著的优点。

Description

远程无线测温系统

技术领域

本发明涉及无线测温设备技术领域，更具体地说，是涉及一种实现远距离机械设备的温度监控系统。

背景技术

目前在电厂、水泥厂、钢厂、矿山以及沿海码头等很多行业长期运行的机械设备经常出现不平衡、不对中、严重摩擦等机械故障，严重时还可能会造成整个设备的中断停车，甚至可能产生人身事故。传统方法就是依靠检修人员精心的维护以及现场工作经验、观察发现。精心的维护可以很好的提高机械产品的使用寿命，但是却不能绝对避免故障的发生；所有机械设备故障的前兆一般就是运动设备的温度升高，通过对温度的监控可有效的预知故障的出现。一旦发现隐患，就可以随时进行检查，防止故障扩大化，提前消灭事故。

传统的测温方法主要有以下几点：

1、现场总线控制方式。在每个需要检测的位置安装PT100温度探头，通过现场总线连接PLC系统读取每个点的温度，这种方式主要的缺点在于现场必须铺设电缆，对于移动的机械设备非常不方便，电缆的损坏容易产生事故；另外也无法进行远程监控。

2、手持红外线温度检测仪。人为的通过手持红外检测仪检测每个点的温度。这种方式的缺点在于需要投入很大的人力，对于现场工作环境比较恶劣的地方，员工的身心健康受到很大的影响，这种方式不能自动进行数据的储存，也无法实现远程的监控。

3、无线电远程测温。近几年有的厂家开发了通过无线电远程测温的系统，但是现场不能避免铺设电缆，而且该系统的功耗很大，需要架设无线电台，国内目前对高频进行明确的立法限制，不经相关部门的认可，私自使用高频段是属于违法行为。另外高频电台对于港口的通信、对讲机等也会有很强的干扰，成本和维护费用都很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为远距离机械设备的温度监控提供一种干扰小、能耗低的远程无线测温系统。

本发明远程无线测温系统，通过下述技术方案予以实现，所述系统包括至少一个节点系统和ZigBee数据接收终端、无线数据传输终端、管理服务器；所述节点系统为温度探头通过数据线连接ZigBee温度采集终端；所述ZigBee数据接收终端通过RS232数据线与无线数据传输终端连接。

本发明所述节点系统与ZigBee数据接收终端之间设置ZigBee中继站。所述无线数据传输终端为GPRS智能无线数据终端MD-600。所述管理服务器为安装CK-DC1.0数据中心软件的计算机。所述温度探头带有射频收发器的无线温度检测探头。所述ZigBee数据接收终端设置有显示屏和蜂鸣报警器。

本发明利用GPRS/CDMA网络传输基于Zigbee无线传感器汇总节点数据的完整无线网络，网络采用星型或MESH网状网络拓扑和需求时唤醒Zigbee模块的通信方式，有效降低了每个Zigbee传感器节点的功耗，减少了传感器节点向汇总节点上报数据时相互碰撞的概率，并利用GPRS/CDMA网络传输汇总节点的数据，改变了传统无线传感器网络需要依托有线公共网络进行数据传输的限制，使网络具有非常显著的优点。

本系统提出的无线测温网络是基于Zigbee并采用GPRS/CDMA进行数据通信的，它是由无线测温节点、中继器和GPRS数据传输模块MD600组成的分布式系统。中央控制中心通过GPRS网络与汇总节点连接，汇总节点和现场多个传感器节点之间通过Zigbee技术实现无线的信息交换，带有射频收发器的无线温度检测节点负责对数据的感知和处理并传送给汇总节点；控制中心通过GPRS网络获取采集到的相关信息，实现对现场的有效控制和管理。

附图说明

图1是本发明单节点结构框图；

图2是本发明多节点结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1所示，本发明为温度探头通过数据线连接ZigBee温度采集终端，ZigBee温度采集终端利用Zigbee网络将采集后的数据传送给ZigBee数据接收终端，ZigBee数据接收终端通过RS232数据线与无线数据传输终端(本实施例采用GPRS智能无线数据终端MD-600)连接，无线数据传输终端利用GPRS/CDMA网络将数据发送给指定IP地址的网络上，管理服务器(本实施例采用安装了CK-DC1.0数据中心软件的计算机)连接网络读取数据。其中温度探头带有射频收发器的无线温度检测探头；ZigBee数据接收终端设置有显示屏和蜂鸣报警器。

由于无线传输的特殊性，实际工程中，对于某些较差的传输信道，可能进行现场调整，根据现场的实际环境，适当增加一些路由节点即ZigBee中继站，以提高系统的可靠性；也就是如图2所示，在ZigBee温度采集终端与ZigBee数据接收终端之间设置ZigBee中继站。

本系统提出的无线测温网络是基于Zigbee并采用GPRS/CDMA进行数据通信的，它是由无线测温节点、中继器和GPRS数据传输模块MD600组成的分布式系统。中央控制中心通过GPRS网络与汇总节点连接，汇总节点和现场多个传感器节点之间通过Zigbee技术实现无线的信息交换，带有射频收发器的无线温度检测节点负责对数据的感知和处理并传送给汇总节点；控制中心通过GPRS网络获取采集到的相关信息，实现对现场的有效控制和管理。

从每个接收终端的显示屏上可观察检测点的温度，可以就地设置报警值，当温度超过设定值时蜂鸣器发出连续的报警声。ZIGBEE接收终端通过RS232数据线与GPRS智能无线数据终端MD-600连接。MD-600再通过GPRS网络把接收的数据发送到指定IP地址的网络上，这样在任何一台能够上网的计算机上安装上CK-DC1.0数据中心软件就可以远程读取机械设备的温度。在组态画面上可以实时监视设备的温度状态，真正做到了远距离遥测，当被测点温度超过预先设定的阈值时，就发出报警信号及时提醒有关人员采取相应的措施。

现场温度探头采用DS18B20温度计，DS18B20数字式温度计可以提供9到12位摄氏温度，测量的同时具有报警功能，温度高限、低限报警点可编程。DS18B20利用一根总线，确切的讲，仅需要一条数据线(和地线)实现与中心处理器通信。工作温度范围：-55℃到+125℃，在-10℃到+85℃的范围内，精度为0.5C。温度探头的安装采用表贴的方式安装，先用导热胶水把探头粘在需要检测的机械设备的表面，然后再用隔热胶把探头整体封装，使得温度探头所测温度与环境温度隔离。由于温度探头检测的是机械设备的表面温度，与机械设备内部实际温度有所差距，所以通过红外线检测几组机械设备的内部实际温度，取温度差的平均值作为探头的偏移值，即可得到机械设备的实际温度。

上面所述的实施例仅仅是对本发明优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种远程无线测温系统，其特征是，所述系统包括至少一个节点系统和ZigBee数据接收终端、无线数据传输终端、管理服务器；所述节点系统为温度探头通过数据线连接ZigBee温度采集终端；所述ZigBee数据接收终端通过RS232数据线与无线数据传输终端连接。

2.根据权利要求1所述的远程无线测温系统，其特征是，所述节点系统与ZigBee数据接收终端之间设置ZigBee中继站。

3.根据权利要求1所述的远程无线测温系统，其特征是，所述无线数据传输终端为GPRS/CDMA智能无线数据终端。

4.根据权利要求1所述的远程无线测温系统，其特征是，所述温度探头带有射频收发器的无线温度检测探头。

5.根据权利要求1所述的远程无线测温系统，其特征是，所述Zigee数据接收终端设置有显示屏和蜂鸣报警器。

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