CN204143620U - 基于物联网技术的工厂设备远程监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联网技术的工厂设备远程监测系统。它解决了现有技术存在的布局不合理等技术问题。包括若干具有am2301温湿度传感器的采集节点、无线通讯模块、中心节点与上位机，采集节点包括PIC16F690单片机，无线通讯模块包括第一Si4432无线射频电路，第一Si4432无线射频电路连接有外围电路，第一Si4432无线射频电路通过外围电路与SKY13267分集式开关电路相连，本系统还包括一个5V电源适配器，5V电源适配器上分别连接有am2301温湿度传感器和电源电路，且源电路分别与第一Si4432无线射频电路和PIC16F690单片机相连。优点在于：能采集设备温湿度信息，降低人工巡视的工作强度，工作稳定性好。

Description

基于物联网技术的工厂设备远程监测系统

技术领域

本实用新型属于电子控制技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的工厂设备远程监测系统。

背景技术

目前，我国大多数中小型企业的生产设备以“脱机”方式运行，即每台设备各自独立工作，不和因特网联接，其工况主要依靠人工监测。以塑料加工厂为例，其主要设备是注塑机，在生产作业过程中，注塑机的相关物理参数会发生变化，例如设备温度变化，可能导致出现大量次品，为防止这种情况发生，需安排专人监测注塑机的工况参数，在我国劳动力成本不断上升、信息技术迅猛发展的今天，这样做不仅浪费人力、物力，也不符合科技发展的潮流。因此，利用自动化、信息化技术对这些生产设备进行监测，已刻不容缓，势在必行。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种移动温湿度监控系统[申请号：200920196289.3]，由一个或一个以上的温湿度监控装置和与其无线连接的一个或一个以上的终端PDA构成；所述的温湿度监控装置含有无线信息收发模块、温湿度传感器、设备控制模块和MCU处理控制模块。上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：布局不合理，稳定性差，电路设计复杂且精度不高，效率低等。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计布局合理，结构简单紧凑的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本基于物联网技术的工厂设备远程监测系统，其特征在于，本系统包括若干具有am2301温湿度传感器的采集节点，所述的采集节点通过无线通讯模块与中心节点相连，所述的中心节点连接有上位机，所述的采集节点包括分别与am2301温湿度传感器和无线通讯模块相连的PIC16F690单片机，所述的无线通讯模块包括与PIC16F690单片机相连的第一Si4432无线射频电路，所述的第一Si4432无线射频电路连接有由至少一个晶振、若干电容与若干电感相连而成的外围电路，所述的第一Si4432无线射频电路通过外围电路与SKY13267分集式开关电路相连，本系统还包括一个5V电源适配器，所述的5V电源适配器上分别连接有am2301温湿度传感器和电源电路，且所述的电源电路分别与第一Si4432无线射频电路和PIC16F690单片机相连。

am2301温湿度传感器是一款单总线式的一体化温湿度传感器，适合作为车间设备温湿度监测之用。第一Si4432无线射频电路是一款高集成度、低功耗和多频段的EZRadioPro系统无线通信芯片，是一个CMOS射频集成电路，包含了所有ISM频段应用所需的发射和接收功能，可工作在315/433/868/915MHz等4个频段，其典型工作电压为3.3V。第一Si4432无线射频电路的外围电路设计非常简洁，只需至少1个晶振，再加上几个电容和电感即可，射频前端采用了SKY13267分集式开关电路，以实现无线发送和接收的自动切换。PIC16F690单片机是一款RISC型工业级8位MCU，其抗干扰能力强、功耗低，内部资源丰富，配置了外部中断、定时器、看门狗等常用功能模块，非常适合用于工业控制，其典型工作电压为3.3V。

在上述的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统中，所述的中心节点包括ARM处理器，所述的ARM处理器上连接有与第一Si4432无线射频电路相匹配的第二Si4432无线射频电路。

在上述的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统中，所述的ARM处理器为STM32F107VCT6芯片，所述的STM32F107VCT6芯片上分别设有USB接口、RJ45网络接口、SPI接口、I2C总线接口、CANBUS总线接口以及USART接口。

在上述的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统中，所述的电源电路包括一端与5V电源适配器相连的AMS1117芯片，所述的AMS1117芯片另一端分别连接有第一Si4432无线射频电路和PIC16F690单片机。

在上述的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统中，所述的外围电路中的晶振的数量为一个。

与现有的技术相比，本基于物联网技术的工厂设备远程监测系统的优点在于：设计架构合理，结构简单紧凑，能采集设备温湿度信息，降低人工巡视的工作强度，效率高，工作稳定性好。

附图说明

图1是本实用新型提供的结构框图；

图2是本实用新型提供的电源电路的电路原理图；

图3是本实用新型提供的无线通讯模块的电路连接原理图；

图4是本实用新型提供的PIC16F690单片机的电路连接原理图；

图5是本实用新型提供的am2301温湿度传感器的电路原理图；

图6是本实用新型提供的ARM处理器的电路原理图；

图中，采集节点1、am2301温湿度传感器11、PIC16F690单片机12、无线通讯模块2、第一Si4432无线射频电路21、外围电路22、晶振221、电容222、电感223、SKY13267分集式开关电路23、中心节点3、ARM处理器31、第二Si4432无线射频电路32、上位机4、5V电源适配器5、电源电路6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-6所示，本基于物联网技术的工厂设备远程监测系统，包括若干具有am2301温湿度传感器11的采集节点1，采集节点1通过无线通讯模块2与中心节点3相连，中心节点3连接有上位机4，采集节点1包括分别与am2301温湿度传感器11和无线通讯模块2相连的PIC16F690单片机12，所述的无线通讯模块2包括与PIC16F690单片机12相连的第一Si4432无线射频电路21，所述的第一Si4432无线射频电路21连接有由一个晶振221、若干电容222与若干电感223相连而成的外围电路22，所述的第一Si4432无线射频电路21通过外围电路22与SKY13267分集式开关电路23相连，本系统还包括一个5V电源适配器5，5V电源适配器5上分别连接有am2301温湿度传感器11和电源电路6，且电源电路6分别与第一Si4432无线射频电路21和PIC16F690单片机12相连，其中am2301温湿度传感器11是一款单总线式的一体化温湿度传感器，适合作为车间设备温湿度监测之用。第一Si4432无线射频电路21是一款高集成度、低功耗和多频段的EZRadioPro系统无线通信芯片，是一个CMOS射频集成电路，包含了所有ISM频段应用所需的发射和接收功能，可工作在315/433/868/915MHz等4个频段，其典型工作电压为3.3V。第一Si4432无线射频电路21的外围电路22设计非常简洁，只需1个晶振，再加上几个电容和电感即可，射频前端采用了SKY13267分集式开关电路，以实现无线发送和接收的自动切换。PIC16F690单片机12是一款RISC型工业级8位MCU，其抗干扰能力强、功耗低，内部资源丰富，配置了外部中断、定时器、看门狗等常用功能模块，非常适合用于工业控制，其典型工作电压为3.3V。

本实施例中的中心节点3包括ARM处理器31，ARM处理器31上连接有与第一Si4432无线射频电路21相匹配的第二Si4432无线射频电路32。进一步地，这里的ARM处理器31为STM32F107VCT6芯片，STM32F107VCT6芯片上分别设有USB接口、RJ45网络接口、SPI接口、I2C总线接口、CANBUS总线接口以及USART接口。

另外，这里的电源电路6包括一端与5V电源适配器5相连的AMS1117芯片，AMS1117芯片另一端分别连接有第一Si4432无线射频电路21和PIC16F690单片机12。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了采集节点1、am2301温湿度传感器11、PIC16F690单片机12、无线通讯模块2、第一Si4432无线射频电路21、外围电路22、晶振221、电容222、电感223、SKY13267分集式开关电路23、中心节点3、ARM处理器31、第二Si4432无线射频电路32、上位机4、5V电源适配器5、电源电路6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (5)

1.一种基于物联网技术的工厂设备远程监测系统，其特征在于，本系统包括若干具有am2301温湿度传感器(11)的采集节点(1)，所述的采集节点(1)通过无线通讯模块(2)与中心节点(3)相连，所述的中心节点(3)连接有上位机(4)，所述的采集节点(1)包括分别与am2301温湿度传感器(11)和无线通讯模块(2)相连的PIC16F690单片机(12)，所述的无线通讯模块(2)包括与PIC16F690单片机(12)相连的第一Si4432无线射频电路(21)，所述的第一Si4432无线射频电路(21)连接有由至少一个晶振(221)、若干电容(222)与若干电感(223)相连而成的外围电路(22)，所述的第一Si4432无线射频电路(21)通过外围电路(22)与SKY13267分集式开关电路(23)相连，本系统还包括一个5V电源适配器(5)，所述的5V电源适配器(5)上分别连接有am2301温湿度传感器(11)和电源电路(6)，且所述的电源电路(6)分别与第一Si4432无线射频电路(21)和PIC16F690单片机(12)相连。

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统，其特征在于，所述的中心节点(3)包括ARM处理器(31)，所述的ARM处理器(31)上连接有与第一Si4432无线射频电路(21)相匹配的第二Si4432无线射频电路(32)。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统，其特征在于，所述的ARM处理器(31)为STM32F107VCT6芯片，所述的STM32F107VCT6芯片上分别设有USB接口、RJ45网络接口、SPI接口、I2C总线接口、CANBUS总线接口以及USART接口。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统，其特征在于，所述的电源电路(6)包括一端与5V电源适配器(5)相连的AMS1117芯片，所述的AMS1117芯片另一端分别连接有第一Si4432无线射频电路(21)和PIC16F690单片机(12)。

5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的工厂设备远程监测系统，其特征在于，所述的外围电路(22)中的晶振(221)的数量为一个。