一 ,、概述
風(fēng)能發(fā)電站目前使用RS232-20mA電流環(huán),、RS232-RS485兩種方式,主要使用前者,。電流環(huán)的特點(diǎn)是使用電流的通斷表示1和0,,就像電報(bào),但風(fēng)機(jī)的監(jiān)控需雙向通訊,,因而發(fā)送使用一個(gè)回路,,接收使用另一個(gè)回路。回路把若干臺(tái)風(fēng)機(jī)串接起來(lái),,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu),,環(huán)的起點(diǎn)和終點(diǎn)匯集到中央控制室里的RS232-電流環(huán)轉(zhuǎn)換模塊,與監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接,。這種通訊網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是線路多(要4條線),,風(fēng)機(jī)端接線復(fù)雜。我們經(jīng)常被電纜故障所困擾,,排除非常麻煩,,而且容易接錯(cuò)線。希望開發(fā)一種模塊,,把風(fēng)機(jī)處的電流環(huán)信號(hào)轉(zhuǎn)成無(wú)線信號(hào)直接發(fā)到中央控制室,,不知是否可行。要求:雙向通訊,,距離在1500米-3000米,。抗干擾和惡劣天氣,。
二,、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與特點(diǎn)
Zigbee風(fēng)能無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)單元和Zigbee無(wú)線中繼站兩大部分。風(fēng)力發(fā)電機(jī)RS232/485接口,、4-20mA電流環(huán)RS232/485接口配置zigbee無(wú)線收發(fā)模塊(SC8836A或b)組成,。采集數(shù)據(jù)通過(guò)Zigbee無(wú)線發(fā)射模塊傳輸?shù)絲igbee中繼站(SC8836B),無(wú)線中繼站再將采集數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)文件,,通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和加密后將數(shù)據(jù)傳至與串口連接的GPRS無(wú)線終端上,,再經(jīng)過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)發(fā)送到中國(guó)移動(dòng)的內(nèi)部網(wǎng)(CMNET)。然后中國(guó)移動(dòng)通過(guò)GPRS服務(wù)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet上,,并且去尋找在Internet上的一個(gè)指定的中心服務(wù)器,。
A. 風(fēng)能發(fā)電機(jī)采用RS485/RS232/TTL可選與zigbee無(wú)線數(shù)傳模塊SC8836A或SC8836b互聯(lián)。
B. 控制PC或遠(yuǎn)傳中繼模塊與油井距離如在1000~1500米左右,,可采用SC8836b作為接受點(diǎn),,與計(jì)算機(jī)COM口接。
C. 如風(fēng)力發(fā)電站范圍很大,,方圓幾公里甚至幾十公里范圍,,可采用雙層布網(wǎng)方式,在區(qū)域內(nèi)采用遠(yuǎn)距離中心模塊,,SC8836B組建通訊骨干網(wǎng)絡(luò),。保證每個(gè)風(fēng)能發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi),風(fēng)能發(fā)電機(jī)配置無(wú)線模塊與骨干模塊通訊,。SC8836B之間可以自組網(wǎng),只要互相在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)可組成星形,、簇型,、鏈型,、組合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
D. 為保證通訊的穩(wěn)定性及抗干擾性,,建議在中心采集模塊安裝在高處,。
E. 如需通訊范圍更遠(yuǎn),可配置高增益天線,。
F. 通訊距離見下文通訊距離表
G. 現(xiàn)場(chǎng)供電可采用外接電源或太陽(yáng)能供電,。
H. 數(shù)據(jù)采集前端設(shè)備(與控制PC連接或移動(dòng)數(shù)傳模塊)采用RS485(RS232)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)?;蛑苯油ㄟ^(guò)SC8836B將數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(GPRS/CDMA)傳送至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心,。
三、設(shè)備介紹
1,、主要產(chǎn)品介紹
上海數(shù)傳信息科技有限公司的所有模塊使用的都是2.4Ghz頻段,,直序擴(kuò)頻(DSSS)的通信方式;所有模塊本身都具有不可更改的獨(dú)一無(wú)二的,,64位的身份編號(hào),。它們組成滿足不同實(shí)際需要的無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。它們的特點(diǎn)是:
1. 集成度高,,因而可靠性高而且體積?。?br />
2. 功耗低,,電池壽命長(zhǎng),,特別是利用產(chǎn)品獨(dú)創(chuàng)的專利電源管理技術(shù);
3. 由于使用了抗干擾DSSS通信技術(shù),,具有用戶一致公認(rèn)的工作穩(wěn)定性和可靠性,;
4. 傳輸距離遠(yuǎn),使用0.1瓦的發(fā)射功率,,雙向通信距離可達(dá)8公里,,可自動(dòng)中繼,比傳統(tǒng)數(shù)傳電臺(tái),,具有更高的工作穩(wěn)定性和可靠性,,大大節(jié)約了成本,并可與其它有線或無(wú)線公網(wǎng)對(duì)接,;
5. 使用十分方便,,用戶可以通過(guò)有線或無(wú)線(遠(yuǎn)距離修改)的方式,自己更改數(shù)傳模塊的ID號(hào),,發(fā)射功率,,頻 道,PN碼和波特率等。產(chǎn)品同時(shí)提供多種接口(多路TTL電平,RS232, RS485),供用戶選擇,;
6. 具有多點(diǎn)組網(wǎng)功能,,大大增加了無(wú)線傳輸?shù)母采w范圍,不需要向運(yùn)營(yíng)商支付網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi),;
7. 可低成本的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(無(wú)數(shù)量限制)的數(shù)據(jù)采集和控制,,并通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸模塊,以及自組網(wǎng)絡(luò),,傳往控制中心,;
8. 利用我們的專利技術(shù),在許多場(chǎng)合下可替代GPS,,低成本的實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的定位跟蹤,;
9. 采用批量化生產(chǎn)和銷售的方式,大大降低了產(chǎn)品成本,,給系統(tǒng)集成商預(yù)留了充足的利潤(rùn)空間,;
10. 產(chǎn)品經(jīng)過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)的測(cè)試,以及眾多用戶通過(guò)長(zhǎng)期使用測(cè)試和比較后得到最后的認(rèn)可,。
2,、數(shù)傳Zigbee產(chǎn)品收發(fā)距離對(duì)照表
3、設(shè)備主要參數(shù)說(shuō)明:
終端模塊SC8836A型照片:40 mm x 19 mm ----注意:安裝時(shí)模塊PCB ”S”天線下面不應(yīng)有金屬
終端模塊SC8836b型照片:尺寸:42 mm x 25 mm-----注意:安裝時(shí),模塊PCB “F”天線下面不應(yīng)有金屬
防水外殼 照片:尺寸:34 x 58 x 84 mm
中心數(shù)據(jù)采集控制模塊SC8836b照片:尺寸:如下圖中所示
模塊參數(shù)指標(biāo):
終端模塊a 型(SC8836A):
尺寸大?。?0 x 19 x 3 mm
A. 可實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)通信(可以使用多頻道工作),;
B. 使用抗干擾DSSS技術(shù),2.4G免費(fèi)頻段,,3822個(gè)信道,;
C. 波特率:250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))
D. 每個(gè)信道帶寬1 Mhz
E. 使用PCB天線,對(duì)應(yīng)中心數(shù)據(jù)采集模塊的可視雙向通信距離:250米(發(fā)射)/1500m米(接收),;
F. 最大發(fā)射功率3毫瓦(4dBm);最大發(fā)射電流35mA;最大接收電流25mA;
G. 供電電壓:3 – 3.6V
H. 睡眠電流:
I. 接收靈敏度 -97 dBm - 13 dBm (信噪比增益) = -110 dBm
J. 控制單片機(jī):Atmega88;
用戶可根據(jù)自己需要對(duì)使用頻率,,波特率,發(fā)射功率,,蘇醒周期等進(jìn)行選擇調(diào)整,,;
終端模塊 b 型(遠(yuǎn)距離):(SC8836b):
尺寸大小:42 x 25 x 3 mm
A. 可實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)通信,;
B. 使用抗干擾DSSS技術(shù),,2.4G免費(fèi)頻段,3822個(gè)信道,;
C. 波特率:250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))
D. 每個(gè)信道帶寬1 Mhz
E. 使用PCB天線,,對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊的可視通信距離:2000(發(fā)射)/1500米(接收);
F. 最大發(fā)射功率100毫瓦(18dBm); 使用超級(jí)電容時(shí)的最大發(fā)射電流為35mA; 不使用超級(jí)電容式為200 mA; 最大接收電流25mA;
G. 供電電壓:3- 3.6 V
H. 接收靈敏度 -97 dBm - 13 dBm 信噪比增益 = -110 dBm
I. 控制單片機(jī):Atmega88
用戶可根據(jù)自己需要對(duì)使用頻率,,波特率,,發(fā)射功率等進(jìn)行調(diào)整,。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊(SC88436B 可與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)連接):
A. 使用抗干擾DSSS技術(shù),2.4G免費(fèi)頻段,,3822個(gè)信道,;
B. 每個(gè)信道帶寬1 Mhz
C. 波特率:250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))
D. 原機(jī)配有10厘米長(zhǎng)鞭狀防水天線,可選用50厘米或120厘米長(zhǎng)全向高增益天線,,或120 x 240 x 40 mm 的板狀天線,對(duì)應(yīng)相同SC8836B模塊雙向?qū)崪y(cè)可視通信距離:3000-- 8000米,,視使用天線,,及天線架設(shè)高度,以及環(huán)境而定,;與SC8836a 實(shí)測(cè)可視通信距離250米(接受)/1500米(發(fā)射),,天線離地高度3米;與SC8836b 實(shí)測(cè)可視通信距離1500米(發(fā)射)/2000米(接收).
E. 最大發(fā)射功率100毫瓦(20dBm);最大發(fā)射電流350mA;最大接收電流26mA; 最大功耗(使用5 V電源時(shí))
F. 供電電壓:2.7 – 5V 或220 AC市電
G. 接收靈敏度 -105 dBm - 13 dBm 信噪比增益 = -118dBm
H. 控制單片機(jī):Atmega88或Atmega 128L
用戶可根據(jù)自己需要對(duì)使用頻率,,波特率,,發(fā)射功率等進(jìn)行選擇調(diào)整.
來(lái)源:中國(guó)智能電工網(wǎng)