[实用新型]一种基于ZigBee的无线智能变送装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是变送装置，特别是一种基于ZigBee的无线智能变送装置。

背景技术

变送器是石油、化工、冶金等领域监测压力、温度的常用工具。以往的变送器均为两线制或四线制方式传输数据，即安装使用前，必须铺设电缆。电缆的成本以及铺设电缆的人工费和日后的维护费用给使用方带来巨大的经济压力，另外，在加设变送器时，必须重新挖开电缆沟铺设电缆，势必会增加更多的成本。因此，需要开发出一种无线变送器来克服必须铺设电缆的弊端，从而达到节省铺设和维护电缆的工程和费用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题提供一种基于ZigBee的无线智能变送装置，解决以往变送器使用时必须铺设电缆的问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种基于ZigBee的无线智能变送装置包括与工控机串口连接的ZigBee协调器以及与ZigBee协调器配套使用的变送器，其中，ZigBee协调器内部装有通信板、第一ZigBee模块，通信板与第一ZigBee模块串行连接；变送器上装有第二ZigBee模块、电池、LCD显示模块、传感器以及采集单元，第二ZigBee模块、电池、LCD显示模块、传感器分别连接采集单元。

所述的变送器上安装有临时启动开关，临时启动开关与第二ZigBee模块电连接。

采用上述技术方案的积极效果：

1、本实用新型通过设置ZigBee协调器以及与ZigBee协调器配套使用的变送器，达到了无线传输的目的，解决了以往使用变送器必须铺设电缆的问题；

2、本实用新型设置的临时启动开关，可随时启动，查看LCD显示模块上的数据，同时，长时间不运行时，可进入休眠状态，节省了功耗；

3、本实用新型设置的临时启动开关还具有巡更功能，能将巡更状态发送到工控机端，便于管理；

4、本实用新型可定时向工控机传输采集的数据，准确及时，提高了监测效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图中：1工控机，2 ZigBee协调器，3变送器，4通信板，5第一ZigBee模块，5a第二ZigBee模块，6电池，7 LCD显示模块，8传感器，9采集单元，10临时启动开关。

具体实施方式

图1是本实用新型的结构框图，下面结合图1对本实用新型进行说明：一种基于ZigBee的无线智能变送装置包括与工控机1串口连接的ZigBee协调器2以及与ZigBee协调器2配套使用的变送器3。一组配套使用的设备一般包括一台工控机1、与工控机1相连的ZigBee协调器2以及若干台与ZigBee协调器2配套使用的变送器3。ZigBee协调器2内部装有通信板4、第一ZigBee模块5，通信板4与第一ZigBee模块5串行连接。其中，通信板4可为市售的485板，第一ZigBee模块5同时具备发送和接收的功能。变送器3上也装有与ZigBee协调器2内部安装的第一ZigBee模块5配合使用的第二ZigBee模块5a，同时还装有电池6、LCD显示模块7、传感器8以及采集单元9。其中，第二ZigBee模块5a、电池6、LCD显示模块7、传感器8分别连接采集单元9。第二ZigBee模块5a可将采集单元9采集到的数据发送出去。电池6为整个数据传输过程中供电。LCD显示模块7可将数据显示在来，便于技术人员更加直观的观察记录数据。传感器8可根据实际需要，进行设置，如需要监测压力时，使用压力传感器；需要监测温度时，使用温度传感器。另外，为便于技术人员随时能观测到当时数据，可在变送器3上安装临时启动开关10，临时启动开关10与第二ZigBee模块5a电连接。

采集单元9是由运算放大器，AD转换器，微处理器组成。微处理器会周期性采集AD测量的结果，并将结果主动发送给协调器，当得到发送成功验证后进入休眠状态，节省电能。主动发送通讯方式区别于标准ZIGBEE协议栈形式，这样更节省电能，使仪表电池工作时间更长。

本实用新型中使用前配套安装相应的软件，多台变送器网络采用星型网络拓扑方式，且改变以往采用标准协议栈的形式，采用原无线变送器主动发数方式。

同时，本实用型的通讯原理为：由ZigBee协调器接收所有变送器的数据。变送器根据协议主动给协调器发数，发送的数据包括自身ID号和采集结果。协调器内划分部分内存根据ID号存储变送器的数据，当工控机来读数的时候发给工控机。

变送器上电后唤醒采集，采集结束后向ZigBee协调器发送数据，当发送函数执行结束后，根据采集周期进行休眠。节省功耗，延长了使用时间。

本实用新型可广泛应用于特别适合以下特殊环境的现场应用：如野外环境或温差变化较大的恶劣环境下的现场使用；高温、高压、有毒有害气体容易泄露、不宜去人观察的危险区域的现场使用；无外接电源供电场所的压力、温度等连续测量；不适宜连线通过、不能挖沟布线的现场条件下的压力测量；便携式非固定场所的压力、温度等的测量。