工業(yè)現(xiàn)場傳感器網(wǎng)絡的多終端遠程監(jiān)測系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、現(xiàn)代社會的工業(yè)制造環(huán)境正朝著智能化、信息化的方向不斷發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場將逐步實現(xiàn)無人化管理。但由于現(xiàn)場環(huán)境的復雜性、工廠供電不穩(wěn)定等因素，設備會在不確定的時間點發(fā)生故障。為了使得技術(shù)人員在設備發(fā)生故障后能夠快速、精準的找出故障發(fā)生的原因，本文設計了一套基于GSM/GPRS技術(shù)的工業(yè)現(xiàn)場傳感器網(wǎng)絡的多終端遠程監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本文采用STM32單片機+基于SIM900芯片的GPRS現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸單元的硬件結(jié)構(gòu)。首先由STM32將工業(yè)現(xiàn)場設備

2、的電壓、電流、溫度、位置等信息進行現(xiàn)場存儲，同時通過串口將數(shù)據(jù)打包發(fā)送到 GPRS數(shù)據(jù)傳輸單元中，以 GPRS通信的方式通過分布在全國各地的國家公眾移動通信網(wǎng)絡基站將數(shù)據(jù)傳到GSM/GPRS網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)通過GGSN（網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點）經(jīng)由GSM/GPRS網(wǎng)絡進入到Internet網(wǎng)絡，依據(jù)事先在GPRS DTU中設定好的服務器端固定外網(wǎng)IP地址找到遠程監(jiān)測中心PC，最終將工業(yè)現(xiàn)場設備運行參數(shù)無線傳送到遠程監(jiān)測中心，并對數(shù)據(jù)進行存儲、

3、分析、計算超限電壓個數(shù)、波型顯示等操作，并在緊急情況下控制下位機向預先設定好的手機號發(fā)送報警信息。
　　首先，本文介紹了遠程監(jiān)測技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，其中著重介紹了其在工業(yè)生產(chǎn)領域的應用，包括無線通信方案的對比、遠程監(jiān)測中心與 GPRS終端連接方案的對比以及本文所采用的主要技術(shù)路徑等，為下文的設計做了鋪墊。接下來本文主要介紹了遠程監(jiān)測系統(tǒng)下位機硬件電路的設計、下位機以及遠程監(jiān)測中心上位機的軟件設計。最后，本文以實驗室現(xiàn)有的伺服電動

4、缸能耗分析平臺為測試對象，對SMC株式會社生產(chǎn)的 LEFS25AB-500B-R16N型直線導軌式伺服電動缸的位移數(shù)據(jù)進行了實驗，將示波器實測結(jié)果與遠程監(jiān)測中心經(jīng)過下位機無線傳輸所采集到的波形進行對比分析，數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒鐘560字節(jié)，其中包含20組數(shù)據(jù)包，每組數(shù)據(jù)包都包含4個傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)，對比結(jié)果良好，可將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端傳來的激光位移傳感器的數(shù)據(jù)準確地保存到遠程監(jiān)測中心。為了檢測和優(yōu)化系統(tǒng)的性能，本文還進行了包括下位機數(shù)據(jù)發(fā)送過