專利名稱：一種設(shè)備無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)線通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種設(shè)備無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，工廠中設(shè)備在運(yùn)行或非運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)報(bào)警和故障時(shí)，都需要工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷和處理。如果設(shè)備處于自動(dòng)運(yùn)行并且無(wú)人操作的情況下，操作人員進(jìn)工廠需要花費(fèi)一定的時(shí)間，容易錯(cuò)失處理問(wèn)題的有效時(shí)機(jī)，設(shè)備有可能被嚴(yán)重?fù)p壞，這樣就增加了設(shè)備的維護(hù)和維修成本，給工廠帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)損失。而很多現(xiàn)有的技術(shù)是通過(guò)有線視頻的監(jiān)控方法來(lái)監(jiān)控，監(jiān)控的區(qū)域是受限制的并且存在盲區(qū)，另外這種方式?jīng)]有和設(shè)備本身直接相連接，無(wú)法得知設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于隱形的故障無(wú)法察覺(jué)。且需要復(fù)雜的布線，給工廠中現(xiàn)有設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)一定困難，監(jiān)控的效果差。
發(fā)明內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)解決出現(xiàn)的運(yùn)行故障。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種設(shè)備無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，該裝置包括:安裝在被測(cè)設(shè)備上的ZigBee節(jié)點(diǎn)，與被測(cè)設(shè)備的PLC連接，用于采集被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息；與所述ZigBee節(jié)點(diǎn)連接的ZigBee基站，用于對(duì)接收的所述狀態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和分類；與所述ZigBee基站連接的監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)分類后的所述狀態(tài)信息進(jìn)行分析并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)送控制指令使ZigBee終端節(jié)點(diǎn)對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行控制。所述ZigBee節(jié)點(diǎn)包括ZigBee終端節(jié)點(diǎn)或ZigBee路由節(jié)點(diǎn)。所述ZigBee路由節(jié)點(diǎn)接收所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的所述狀態(tài)信息，并將所述狀態(tài)信息發(fā)送給所述ZigBee基站。所述ZigBee路由節(jié)點(diǎn)包括:第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊，用于接收Z(yǔ)igBee終端節(jié)點(diǎn)采集的設(shè)備狀態(tài)信息或向ZigBee終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令；與所述第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊連接的路由處理器模塊，用于對(duì)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接的被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息或ZigBee終端節(jié)點(diǎn)采集的設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)；與所述路由處理器模塊連接的第二 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊,用于向ZigBee基站發(fā)送分類統(tǒng)計(jì)后的信息或接收Z(yǔ)igBee發(fā)送的控制指令；[0016]能量供應(yīng)模塊，為第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊、路由處理器模塊和第二 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊供電。所述路由處理器模塊包括:任務(wù)管理單元，用于管理ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)采集和任務(wù)分配；與所述任務(wù)管理單元連接的同步定位單元，根據(jù)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的地址信息對(duì)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位；與所述任務(wù)管理模塊、任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元連接的數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過(guò)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接的設(shè)備的PLC采集的設(shè)備的狀態(tài)信息并向設(shè)備的PLC發(fā)送控制指令；與所述同步定位單元連接的任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元,對(duì)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)接收或采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類；與所述任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元連接的路由算法單元，對(duì)優(yōu)先級(jí)分類后的數(shù)據(jù)處理得到相應(yīng)級(jí)別的報(bào)警信息。所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)包括:前處理單元，用于通過(guò)被測(cè)設(shè)備的PLC采集被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息，并對(duì)被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行預(yù)處理；與所述前處理單元連接的核心處理單元，用于對(duì)預(yù)處理后的設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行分類整理及緩存處理，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)信息的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序；與所述核心處理單元連接的無(wú)線收發(fā)單元，用于發(fā)送優(yōu)先級(jí)排序后的設(shè)備狀態(tài)信息或接收控制指令；與所述無(wú)線收發(fā)單元連接的指令執(zhí)行單元，用于接收所述無(wú)線收發(fā)單元的控制指令并發(fā)送給所述設(shè)備的PLC ；供電模塊，用于為所述前處理單元、核心處理單元、指令執(zhí)行單元和無(wú)線收發(fā)單元提供電能。所述ZigBee基站包括:基站主板，用于處理接收的設(shè)備狀態(tài)信息；與所述基站主板連接的射頻單元，用于接收設(shè)備狀態(tài)信息或發(fā)送控制指令；與所述基站主板連接的音頻報(bào)警單元，用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)；與所述基站主板連接的顯示單元，用于顯示處理中的信息；與所述基站主板連接的電源管理單元，用于為基站主板提供電能。所述基站主板包括:無(wú)線控制單元，用于控制數(shù)據(jù)收發(fā)和無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)；與所述無(wú)線控制單元連接的數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行解析、運(yùn)算或緩存；與所述數(shù)據(jù)處理單元連接的數(shù)據(jù)緩存單元，用于將設(shè)備的狀態(tài)信息動(dòng)態(tài)地調(diào)入緩存器中；與所述無(wú)線控制單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)緩存單元連接的ARM事件管理和應(yīng)用程序控制單元，用于對(duì)事件進(jìn)行調(diào)度和任務(wù)分配管理。所述監(jiān)控系統(tǒng)包括服務(wù)器、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、局域網(wǎng)或智能手機(jī)。(三)有益效果[0042]本實(shí)用新型為每一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備配備ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，對(duì)某些相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域配置ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)信息發(fā)送給ZigBee基站進(jìn)行匯總分類，并發(fā)送給監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行控制。本實(shí)用新型采用無(wú)線信號(hào)傳輸，避免了線纜的繁瑣布線，特別適用于位置分散或不容易布線的設(shè)備，本實(shí)用新型裝置成本低，無(wú)需布線，采用了 ZigBee協(xié)議進(jìn)行信號(hào)傳輸，信號(hào)傳輸穩(wěn)定性高，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成干擾，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)ZigBee基站發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行分類并發(fā)出對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，避免故障的發(fā)生；對(duì)于一些緊急故障則直接通過(guò)ZigBee基站、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)或ZigBee終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令控制設(shè)備的PLC及時(shí)解除故障或隔離故障設(shè)備，有效地降低了故障的發(fā)生，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

圖1是設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的ZigBee節(jié)點(diǎn)樹(shù)形圖；圖2是ZigBee終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)；圖3是ZigBee路由節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)；圖4是ZigBee基站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；圖5是FAB廠無(wú)線ZigBee監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。本實(shí)用新型利用ZigBee技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，ZigBee技術(shù)具有近距離、低功耗、難度低、成本低、雙向無(wú)線通訊等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用在自動(dòng)控制和中遠(yuǎn)程智能控制等領(lǐng)域，可以嵌入到各種設(shè)備中，而且ZigBee技術(shù)還具有與GPRS等無(wú)線通訊技術(shù)和串行通訊技術(shù)無(wú)縫結(jié)合的特點(diǎn)。本系統(tǒng)采用2.4GHz波段，為全球統(tǒng)一無(wú)需申請(qǐng)的ISM頻段，有助于本系統(tǒng)的構(gòu)建和生產(chǎn)成本的降低。本發(fā)明裝置包括:一、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，安裝在被測(cè)設(shè)備上，和被測(cè)設(shè)備的PLC連接，用于采集被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息。實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不同的電氣特性，設(shè)計(jì)ZigBee節(jié)點(diǎn)(ZigBee終端節(jié)點(diǎn)或ZigBee路由節(jié)點(diǎn))的數(shù)據(jù)采集方案，針對(duì)設(shè)備布局，將ZigBee節(jié)點(diǎn)組成樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，將每個(gè)設(shè)備作為一個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)位置，每個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成以CC2530RF芯片為核心的ZigBee節(jié)點(diǎn)，通過(guò)片上串行通訊接口與該設(shè)備的PLC相連接，由PLC將異常報(bào)警信號(hào)和故障信息通過(guò)串行RS485的MODBUS通訊協(xié)議傳遞給ZigBee終端節(jié)點(diǎn)。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)通過(guò)ZigBee協(xié)議將采集到的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸給ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，當(dāng)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)由于故障而無(wú)法接收Z(yǔ)igBee終端節(jié)點(diǎn)的設(shè)備狀態(tài)信息時(shí)，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)將設(shè)備狀態(tài)信息直接傳遞給ZigBee基站。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)包括:(一)前處理單元，用于通過(guò)被測(cè)設(shè)備的PLC采集被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息，并對(duì)被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行預(yù)處理；[0055](二)核心處理單元，和所述前處理單元連接，用于對(duì)預(yù)處理后的設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行分類整理及緩存處理，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)信息的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序；(三)無(wú)線收發(fā)單元，和所述核心處理單元連接，用于發(fā)送優(yōu)先級(jí)排序后的設(shè)備狀態(tài)信息或接收控制指令；(四)指令執(zhí)行單元，和所述無(wú)線收發(fā)單元連接，用于接收所述無(wú)線收發(fā)單元的控制指令并發(fā)送給所述設(shè)備的PLC ；(五)供電模塊，用于為所述前處理單元、核心處理單元、指令執(zhí)行單元和無(wú)線收發(fā)單元提供電能。二、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，安裝在被測(cè)設(shè)備上，和被測(cè)設(shè)備的PLC連接，用于將采集的設(shè)備狀態(tài)信息或接收的ZigBee終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)信息發(fā)送給ZigBee基站。ZigBee路由節(jié)點(diǎn)和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的配置相同。需要說(shuō)明的是:一個(gè)設(shè)備上要么配置一個(gè)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，要么配置一個(gè)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，不能ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)同時(shí)配置在一個(gè)設(shè)備上。ZigBee路由節(jié)點(diǎn)通過(guò)ZigBee協(xié)議將ZigBee終端節(jié)點(diǎn)采集的設(shè)備狀態(tài)信息和自己采集的設(shè)備狀態(tài)信息無(wú)線傳輸給ZigBee網(wǎng)絡(luò)的基站。ZigBee路由節(jié)點(diǎn)包括:(一)第一ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊，用于接收Z(yǔ)igBee終端節(jié)點(diǎn)采集的設(shè)備狀態(tài)信息或向ZigBee終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令；(二)路由處理器模塊，和所述第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊連接，用于對(duì)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接的被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息或ZigBee終端節(jié)點(diǎn)采集的設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，包括:1.任務(wù)管理單元，用于管理ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)采集和任務(wù)分配；2.同步定位單元，和所述任務(wù)管理單元連接，根據(jù)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的地址信息對(duì)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位；3.數(shù)據(jù)處理模塊，和所述任務(wù)管理模塊、任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元連接，用于通過(guò)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接的設(shè)備的PLC采集的設(shè)備的狀態(tài)信息并向設(shè)備的PLC發(fā)送控制指令；4.任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元,和所述同步定位單元連接,對(duì)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)接收或采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類；5.路由算法單元，和所述任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元連接，對(duì)優(yōu)先級(jí)分類后的數(shù)據(jù)處理得到相應(yīng)級(jí)別的報(bào)警信息。(三)第二ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊，和所述路由處理器模塊連接，用于向ZigBee基站發(fā)送分類統(tǒng)計(jì)后的信息或接收Z(yǔ)igBee發(fā)送的控制指令；(四)能量供應(yīng)模塊，為第一ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊、路由處理器模塊和第二ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊供電。三、ZigBee基站，和所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)連接，用于對(duì)接收到的設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和分類，通過(guò)RS232轉(zhuǎn)RS485接口、GPRS或Ethernet監(jiān)控系統(tǒng)連接。ZigBee基站通過(guò)RS232轉(zhuǎn)RS485接口或Ethernet與FAB廠外的監(jiān)控室中的PC服務(wù)器相連接，或者通過(guò)GPRS技術(shù)、WEB技術(shù)與遠(yuǎn)程的無(wú)線監(jiān)控設(shè)備相連接，將采集的數(shù)據(jù)信息傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。ZigBee基站包括:(一)基站主板，用于處理接收的設(shè)備狀態(tài)信息；1.無(wú)線控制單元，用于控制數(shù)據(jù)收發(fā)和無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)；[0072]2.數(shù)據(jù)處理單元，和所述無(wú)線控制單元連接，用于對(duì)設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行解析、運(yùn)算或緩存；3.數(shù)據(jù)緩存單元，和所述數(shù)據(jù)處理單元連接，用于將設(shè)備的狀態(tài)信息動(dòng)態(tài)地調(diào)入緩存器中；4.ARM事件管理和應(yīng)用程序控制單元，和所述無(wú)線控制單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)緩存單元連接，用于對(duì)事件進(jìn)行調(diào)度和任務(wù)分配管理。(二)射頻單元，和所述基站主板連接，用于接收設(shè)備狀態(tài)信息或發(fā)送控制指令；(三)音頻報(bào)警單元，和所述基站主板連接，用于通過(guò)控制指令發(fā)出報(bào)警信號(hào)；(四)顯示單元，和所述基站主板連接，用于顯示處理中的信息；(五)電源管理單元，和所述基站主板連接，用于為基站主板提供電能。四、監(jiān)控系統(tǒng)，和所述ZigBee基站連接，監(jiān)控系統(tǒng)可以是服務(wù)器、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、局域網(wǎng)或智能手機(jī)。用于對(duì)所述分類后的信息進(jìn)行分析并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)送控制指令使ZigBee終端節(jié)點(diǎn)對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行控制。監(jiān)控系統(tǒng)向ZigBee基站發(fā)出控制指令,通過(guò)ZigBee基站的報(bào)警燈和音頻設(shè)備通知給現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控人員。監(jiān)控系統(tǒng)將所有的信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)ZigBee基站、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)或ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，將控制指令發(fā)送給設(shè)備的PLC來(lái)控制設(shè)備，實(shí)時(shí)地對(duì)報(bào)警和故障進(jìn)行檢測(cè)和控制，故障嚴(yán)重時(shí)可以直接控制PLC的DO輸出DC24V觸發(fā)繼電器或接觸器，切斷整個(gè)設(shè)備的交直流供電系統(tǒng)。可以全天候的中遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行相應(yīng)的有效處理。通過(guò)上述系統(tǒng)，本實(shí)用新型的實(shí)施步驟為:S1:為設(shè)備配置ZigBee終端節(jié)點(diǎn)或ZigBee路由節(jié)點(diǎn)；S2:將ZigBee終端節(jié)點(diǎn)采集的設(shè)備狀態(tài)信息發(fā)送給ZigBee路由節(jié)點(diǎn)或ZigBee基站；所述ZigBee路由節(jié)點(diǎn)將采集的設(shè)備狀態(tài)信息或者從其它ZigBee終端節(jié)點(diǎn)接收的設(shè)備狀態(tài)信息發(fā)送給ZigBee基站；S3:所述ZigBee基站將收集到的設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和分類，并將存儲(chǔ)和分類后的設(shè)備狀態(tài)信息發(fā)送給所述監(jiān)控系統(tǒng)；S4:根據(jù)所述監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)接收的設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行處理，根據(jù)處理的結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息，并發(fā)送相應(yīng)指令控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。本實(shí)用新型的ZigBee節(jié)點(diǎn)(ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn))是此無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)解決方案的核心單元，其選取TI的基于IEEE802.15.4技術(shù)的射頻芯片CC2530為核心處理器，CC2530具有低功耗，高靈敏度，多選擇性的優(yōu)點(diǎn)，它可以用非常低的總的材料成本建立強(qiáng)大的ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。本實(shí)用新型將CC2530芯片與MAX232芯片聯(lián)合進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，通過(guò)RS232與RS485的接口轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)與PLC控制系統(tǒng)通訊。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)如圖2所示，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)安裝在設(shè)備上，和設(shè)備的PLC連接，通過(guò)RS232串行總線采集數(shù)據(jù)；ZigBee路由節(jié)點(diǎn)也是安裝在設(shè)備上，除了實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)的功能外，還通過(guò)無(wú)線通訊采集其它ZigBee終端節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，ZigBee路由節(jié)點(diǎn)是一個(gè)微型化的嵌入式系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)如圖3所示；而ZigBee基站是將所有ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的信息集中處理的中樞控制系統(tǒng)，ZigBee基站集成了 JTAG調(diào)試功能、DSP快速數(shù)據(jù)處理模塊、ARM事件管理模塊、高速存儲(chǔ)模塊和電源管理模塊等主要器件，將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)RS485或Ethernet傳輸?shù)綇S端監(jiān)控系統(tǒng)或者通過(guò)GPRS技術(shù)和WEB技術(shù)傳輸給遠(yuǎn)程的移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備來(lái)處理采集到的數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)或移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備根據(jù)不同的數(shù)據(jù)信息下發(fā)相應(yīng)的控制指令?；镜脑O(shè)計(jì)如圖4所示:由上述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)、ZigBee基站和監(jiān)控系統(tǒng)，以及外圍智能擴(kuò)展設(shè)備，附加相應(yīng)的軟件控制，所組成的半導(dǎo)體廠設(shè)備的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的組圖如圖5所示。ZigBee基站和ZigBee節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)常用的是IAR Embedded Workbench,它是一套可以對(duì)匯編、C或C++編寫的嵌入式程序進(jìn)行編譯和調(diào)試的開(kāi)發(fā)工具。上位機(jī)采用ASP.NET技術(shù)和SQL數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型為每一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備配備ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，對(duì)某些相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域配置ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)信息發(fā)送給ZigBee基站進(jìn)行匯總分類，并發(fā)送給監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行控制。本實(shí)用新型采用無(wú)線信號(hào)傳輸，避免了線纜的繁瑣布線，特別適用于由于距離或不容易布線的設(shè)備，本實(shí)用新型裝置成本低，無(wú)需布線，采用了 ZigBee協(xié)議進(jìn)行信號(hào)傳輸，信號(hào)傳輸穩(wěn)定性高，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成干擾，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)ZigBee基站發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行分類并發(fā)出對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，避免故障的發(fā)生；對(duì)于一些緊急故障則直接通過(guò)ZigBee基站、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)或ZigBee終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令控制設(shè)備的PLC及時(shí)解除故障或隔離故障設(shè)備，有效地降低了故障發(fā)生和故障損失。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種設(shè)備無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括: 安裝在被測(cè)設(shè)備上的ZigBee節(jié)點(diǎn)，與被測(cè)設(shè)備的PLC連接，用于采集被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息； 與所述ZigBee節(jié)點(diǎn)連接的ZigBee基站，用于對(duì)接收的所述狀態(tài)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和分類； 與所述ZigBee基站連接的監(jiān)控系統(tǒng)，用于對(duì)分類后的所述狀態(tài)信息進(jìn)行分析并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，發(fā)送控制指令使ZigBee終端節(jié)點(diǎn)對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述ZigBee節(jié)點(diǎn)包括ZigBee終端節(jié)點(diǎn)或ZigBee路由節(jié)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，所述ZigBee路由節(jié)點(diǎn)接收所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的所述狀態(tài)信息，并將所述狀態(tài)信息發(fā)送給所述ZigBee基站。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，所述ZigBee路由節(jié)點(diǎn)包括: 第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊，用于接收Z(yǔ)igBee終端節(jié)點(diǎn)采集的設(shè)備狀態(tài)信息或向ZigBee終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令； 與所述第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊連接的路由處理器模塊，用于對(duì)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接的被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息或ZigBee終端節(jié)點(diǎn)采集的設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)；與所述路由處理器模塊連接的第二 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊,用于向ZigBee基站發(fā)送分類統(tǒng)計(jì)后的信息或接收Z(yǔ)igBee發(fā)送的控制指令； 能量供應(yīng)模塊，為第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊、路由處理器模塊和第二 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)收發(fā)模塊供電。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征是，所述路由處理器模塊包括: 任務(wù)管理單元，用于管理ZigBee路由節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)采集和任務(wù)分配； 與所述任務(wù)管理單元連接的同步定位單元，根據(jù)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的地址信息對(duì)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位； 與所述任務(wù)管理模塊、任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元連接的數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過(guò)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接的設(shè)備的PLC采集的設(shè)備的狀態(tài)信息并向設(shè)備的PLC發(fā)送控制指令； 與所述同步定位單元連接的任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元，對(duì)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)接收或采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類； 與所述任務(wù)優(yōu)先級(jí)處理單元連接的路由算法單元，對(duì)優(yōu)先級(jí)分類后的數(shù)據(jù)處理得到相應(yīng)級(jí)別的報(bào)警信息。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)包括: 前處理單元，用于通過(guò)被測(cè)設(shè)備的PLC采集被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息，并對(duì)被測(cè)設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行預(yù)處理； 與所述前處理單元連接的核心處理單元，用于對(duì)預(yù)處理后的設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行分類整理及緩存處理，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)信息的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序； 與所述核心處理單元連接的無(wú)線收發(fā)單元，用于發(fā)送優(yōu)先級(jí)排序后的設(shè)備狀態(tài)信息或接收控制指令； 與所述無(wú)線收發(fā)單元連接的指令執(zhí)行單元， 用于接收所述無(wú)線收發(fā)單元的控制指令并發(fā)送給所述設(shè)備的PLC ；供電模塊，用于為所述前處理單元、核心處理單元、指令執(zhí)行單元和無(wú)線收發(fā)單元提供電能。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述ZigBee基站包括: 基站主板，用于處理接收的設(shè)備狀態(tài)信息； 與所述基站主板連接的射頻單元，用于接收設(shè)備狀態(tài)信息或發(fā)送控制指令； 與所述基站主板連接的音頻報(bào)警單元，用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)； 與所述基站主板連接的顯示單元，用于顯示處理中的信息； 與所述基站主板連接的電源管理單元，用于為基站主板提供電能。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征是，所述基站主板包括: 無(wú)線控制單元，用于控制數(shù)據(jù)收發(fā)和無(wú)線自動(dòng)組網(wǎng)； 與所述無(wú)線控制單元連接的數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)設(shè)備的狀態(tài)信息進(jìn)行解析、運(yùn)算或緩存； 與所述數(shù)據(jù)處理單元連接的數(shù)據(jù)緩存單元，用于將設(shè)備的狀態(tài)信息動(dòng)態(tài)地調(diào)入緩存器中； 與所述無(wú)線控制單元、數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)緩存單元連接的ARM事件管理和應(yīng)用程序控制單元，用于對(duì)事件進(jìn)行調(diào)度和任務(wù)分配管理。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括服務(wù)器、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、局域網(wǎng)或智能手機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了無(wú)線通訊技術(shù)領(lǐng)域中的一種設(shè)備報(bào)警無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括安裝在被測(cè)設(shè)備上的ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)通過(guò)ZigBee通信協(xié)議與ZigBee基站連接；ZigBee基站和監(jiān)控系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型裝置成本低，無(wú)需布線，信號(hào)傳輸穩(wěn)定性高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
文檔編號(hào)G08C17/02GK203012463SQ20122065294
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者王超, 馬嘉 申請(qǐng)人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司