[实用新型]基于无线传感器网络的现场控制装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及基于无线传感器网络的现场控制装置，具体地说涉及一种核心采用无线单片机和运行Zigbee协议栈和MODBUS协议的现场控制装置，也能实现现场设备运行状态实时监视，属于电子与信息领域。

二、背景技术

目前，现场控制装置最常用的是基于485总线的现场控制模块，可是485总线的通信距离被限制在1.2千米的范围内，使得现有的现场控制装置的通信距离受到严重的限制；为扩大现场控制装置的通信距离，现在普遍采用RS485延伸器和光纤传输器，但这又增加了装置安装的成本和安装维护的难度。

三、发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种采用无线单片机和运行Zigbee协议栈和MODBUS协议的现场控制装置，也能实现现场设备运行状态实时监视。

本实用新型的目的是这样实现的，基于无线传感器网络的现场控制装置，现场控制装置具有8路光电隔离的开关量输入和8路光电隔离开关量，不仅能够采集和传输现场设备的运行状态参数以及控制现场设备，而且现场控制装置之间能够接力式、逐跳式向主控中心传递开关量输入信息和传递控制命令，使得现场控制范围扩大，而且不需要铺设通信线缆，使通信距离根据用户需要任意延长。可节约大量通信线缆，而且安装维护方便。可广泛应用于工业现场控制信号的远程传输。此装置具有很强的实用性。

四、附图说明

附图说明：

图1是本实用新型的实施例一的实物模型图；

图2是本实用新型的实施例一的电路框图；

图3是本实用新型的实施例一的组网方案图。

五、具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步说明基于无线传感器网络的现场控制装置的结构和特点，附图中：

如图1，本实用新型一种基于无线传感器网络的现场控制装置1，包括天线2，指示灯31、指示灯32，电源接口4，开关5，8路信号输入隔离处理单元接口61、接口62、接口63、接口64、接口65、接口67、接口68，8路信号隔离控制输出单元接口71、接口72、接口73、接口74、接口75、接口76、接口77、接口78，公共地线接口91、公共地线接口92。使用时把用于控制的开关量信号接到8路信号输入隔离处理单元接口的任何一个，同时把受控单元接到8路信号隔离控制输出单元接口的对应的一个接口处，将公共地线通过公共地线接口91、公共地线接口92接通；当以上完成之后，通过电源接口4接通电源，正常工作的情况下指示灯31会一直闪红光，以表示电源在正常工作，打开开关5，指示灯32会一直闪绿光，以显示装置处于正常工作状态；正常工作状态下，天线2会一直监听并接收受控单元的反馈信号。

如图2所示，在本实用新型的实施例一中，基于无线传感器网络的现场控制装置，包括无线单片机单元10，基于高度集成2.4G公共频段的射频信号处理单元11、RS232通信接口单元12，8路开关量输入单元13，8路开关量输出单元14，DC--DC电路单元15，天线单元16，光电隔离单元21和光电隔离单元22单元。无线单片机单元10为本装置的核心，其中8路开关量输入单元13与光电隔离单元21连接之后再与无线单片机10耦接；8路开关量输出模块14是与光电隔离模块22连好之后再与无线单片机耦接的；射频信号处理单元11耦接于无线单片机单元10，外接天线单元16，它主要是对接收到的天线单元16的信号进行调制，对无线单片机单元10的信号进行解调；RS232通信接口单元12直接耦接于无线单片机单元10，DC--DC电路单元15采用两路输出接口，给系统提供6--36V的电压。

图3所示，在本实用新型的实施例一中，基于无线传感器网络的现场控制装置，10个节点装置组网为例说明组网方案，本方案配置一台第三方网关设备便于将本无线传感器网络接入公网。各节点装置通过广播式路由发现算法和Dijikstra算法建立静态最短路径(由于控制信息流量小，因此选择静态路由)生成各自节点装置的路由表。以节点装置36为例说明控制信息流的传输特点。主控中心向节点装置36发送控制命令，该命令首先到达节点装置37，解析控制信息帧，节点装置就直接转发该帧，相邻节点装置32、33、310、36同时收到该控制信息帧，节点装置32、33、310、36查询各自的路由表，只有节点装置36解析和执行该控制信息的命令。节点装置32、33、310经过查询路由表发现，节点装置36都是它们的相邻节点，因此不再转发该控制信息帧。对于节点装置采集的现场设备的状态量信息，传输到主控中心的思路完全和控制信息的传递方式一样。