基于ANT技術(shù)的熱網(wǎng)無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究.pdf

1、我國城市集中供熱系統(tǒng)的自動化水平還很低,很多地方熱力站之間仍實行獨立的調(diào)節(jié)方式,導(dǎo)致熱量無法平衡分配,用戶端冷暖不均勻。目前,較成熟的監(jiān)控系統(tǒng)僅覆蓋到熱力站,通過有線方式監(jiān)測熱力站二次網(wǎng)的供、回水溫度壓力,進行熱量分配。由于熱網(wǎng)用戶分布地域廣、密度跨度大而且有規(guī)律,如采用傳統(tǒng)的有線傳輸方式,不但布線維護難而且成本高?，F(xiàn)有針對熱網(wǎng)用戶端監(jiān)測的研究多采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行工況數(shù)據(jù)采集,但此類數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的自組網(wǎng)協(xié)議棧復(fù)雜、不通用,傳感器節(jié)點

2、多采用電池供電,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)壽命短、維護成本較高。鑒于ANT是一種協(xié)議簡單、功耗低、傳輸速率高的無線短距離通信協(xié)議,本文提出一種基于ANT技術(shù)的熱網(wǎng)無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并從ANT網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件設(shè)計實現(xiàn)兩方面完成對課題的研究。
　　ANT網(wǎng)絡(luò)的硬件以嵌入式芯片STM32F103RBT6作為中央處理器,以ANT無線通信模塊AP1000PA作為無線收發(fā)器,完成數(shù)據(jù)采集節(jié)點和數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點兩部分硬件電路的設(shè)計實現(xiàn)。其中,數(shù)據(jù)采集節(jié)點采用太陽能供電

3、,通過對節(jié)點能量消耗估計選擇合理匹配的太陽能供電電路原器件,如太陽能電池、鋰電池、鋰電池充電管理芯片等,進而完成太陽能供電電路的設(shè)計調(diào)試。在ANT網(wǎng)絡(luò)硬件電路設(shè)計實現(xiàn)過程中,先后經(jīng)過原理圖和PCB圖的繪制、PCB板制作以及樣機的安裝調(diào)試。
　　ANT網(wǎng)絡(luò)的軟件是在嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ和硬件配置文件BSP.C的基礎(chǔ)上,設(shè)計實現(xiàn)ANT網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的各層協(xié)議,如:物理層數(shù)據(jù)收發(fā)協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層信息幀的構(gòu)建與解析協(xié)議、ANT網(wǎng)絡(luò)