[发明专利]基于嵌入式SoC芯片的无线网络工业监控管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于嵌入式SoC芯片的无线网络工业监控管理系统，属于电子通信、工业监控技术领域。

背景技术

工业监控系统产品在工业控制中应用广泛，目前其功能越来越多样化，性能越来越强大，采用专用SOC芯片可以提高产品的竞争力，降低成本，是国内外科技的发展趋势。

目前远程测控终端已经成为构成企业综合自动化系统的核心装置。一个监控终端可以有几个，几十个或几百个I/O点，可以放置在测量点附近的现场。而且至少具备以下2种功能：数据采集及处理、数据传输(网络通信)，有的还具备更复杂的控制功能或逻辑控制功能、流量累计功能等等。

通过无线进行远程测控从80年代起介绍到中国并迅速得到广泛的应用。它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定，可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。由于远程工业监控系统的应用非常广泛，所以国内外从事远程测控研制生产的单位很多，其中无线远程测控产品也比较多。国外的产品主要是有西门子，欧姆龙等著名跨国公司提供无线远程测控网络整个解决方案。国内公司主要有台湾研华，泓格，北京安控科技，中泰研创、浙江华立、深圳宏电、厦门桑容等公司研制生产有线或者无线的工业监控产品，目前在各个行业都有广泛的应用。但是这些产品都采用的多芯片的集成的设计方案，国内的产品也主要使用的是国外进口的核心芯片，产品生产成本比较高，而且升级维护都要得到国外厂商的支持。

国内在无线测控和传感网络领域的研究也已经在很多研究所和高校展开。中科院上海微系统所[凭借其在微系统和微型机电系统(MEMS)技术方面良好的基础，自从1998年就对无线传感器网络进行了跟踪和研究，已经通过系统集成的方式完成了一些终端节点和基站的研发。他们的很多工作都是与CDMA和GPRS技术相关。中科院电子所和沈阳自动化所也分别从传感器技术和控制技术角度入手开展工作，他们专注于传感或控制执行部分，对上层的通信技术和核心微处理器部分涉及较少；浙江大学现代控制工程研究所成立了“无线传感器网络控制实验室”，联合相关单位专门从事面向传感器网络的分布自治系统关键技术及协调控制理论方面的研究；山东省科学院于2004年10月正式启动了关于无线测控传感器网络终端操作系统的研究；另外中科院软件所、中科院自动化所、国防科技大学、清华大学、中国科学技术大学、哈尔滨工业大学、北京邮电大学、山东大学、南京大学等单位在无线测控、传感网络方面也都有一定的工作。从研究问题的深度和投入的科研力量来说，国内的水平相对国外落后，在点上的研究较多，缺少对整个系统的创新性研究，具有自主知识产权较少。

无线远程测控网络的一个重要优势是摆脱了传统传感器网络的连线限制，解决了成本问题，通过传感器技术、计算技术和无线通信技术的融合，大大缩短了人和自然之间的距离。但在工业环境特定的应用背景下，直接使用现有的芯片或者现在市场上已经存在的系统根本不能满足各个行业复杂的应用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种嵌入式SOC芯片的无线网络工业监控管理系统，针对目前的工业监控前端中，通常需要由前端信号放大器芯片，高精度AD芯片，通道逻辑控制芯片，单片机或者通用的微处理器芯片，还有无线通讯通讯模块芯片等等，而由多芯片构成的设备存在着成本高昂，体积较大，功耗高，可靠性比较差的不足，因而在系统功耗、产品体积、处理能力、程序空间、数据空间等方面都受到了极大的限制，实现低成本、高性能、高可靠性的无线监控网络。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种基于嵌入式SoC芯片的无线网络工业监控管理系统，包括Window 2000 Server服务器的监控中心，其特征是所述的系统还包括由Soc芯片、显示器、键盘、射频模块、多选一的无线通信模块(CDMA/GPRS/SCDMA)构成的具有采用Zigbee协议、CDMA、GPRS、scdma多模通信的若干数据采集转发器；对应各数据采集转发器由包括Soc芯片、射频模块、电源构成的具有采用Zigbee协议短距离通信功能的若干采集器；包括安装于各采集器、采集转发器的软件，各采集器、采集转发器中Soc芯片经其短距离无线通信接口控制器连接各自的射频模块。