工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的多終端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、現(xiàn)代社會(huì)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(chǎng)將逐步實(shí)現(xiàn)無人化管理。但由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性、工廠供電不穩(wěn)定等因素，設(shè)備會(huì)在不確定的時(shí)間點(diǎn)發(fā)生故障。為了使得技術(shù)人員在設(shè)備發(fā)生故障后能夠快速、精準(zhǔn)的找出故障發(fā)生的原因，本文設(shè)計(jì)了一套基于GSM/GPRS技術(shù)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的多終端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
　　本文采用STM32單片機(jī)+基于SIM900芯片的GPRS現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)設(shè)備

2、的電壓、電流、溫度、位置等信息進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)存儲(chǔ)，同時(shí)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(guó)各地的國(guó)家公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基站將數(shù)據(jù)傳到GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)通過GGSN（網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）經(jīng)由GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到Internet網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)事先在GPRS DTU中設(shè)定好的服務(wù)器端固定外網(wǎng)IP地址找到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心PC，最終將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)無線傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、

3、分析、計(jì)算超限電壓個(gè)數(shù)、波型顯示等操作，并在緊急情況下控制下位機(jī)向預(yù)先設(shè)定好的手機(jī)號(hào)發(fā)送報(bào)警信息。
　　首先，本文介紹了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，其中著重介紹了其在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，包括無線通信方案的對(duì)比、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心與 GPRS終端連接方案的對(duì)比以及本文所采用的主要技術(shù)路徑等，為下文的設(shè)計(jì)做了鋪墊。接下來本文主要介紹了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)下位機(jī)硬件電路的設(shè)計(jì)、下位機(jī)以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)。最后，本文以實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的伺服電動(dòng)

4、缸能耗分析平臺(tái)為測(cè)試對(duì)象，對(duì)SMC株式會(huì)社生產(chǎn)的 LEFS25AB-500B-R16N型直線導(dǎo)軌式伺服電動(dòng)缸的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，將示波器實(shí)測(cè)結(jié)果與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心經(jīng)過下位機(jī)無線傳輸所采集到的波形進(jìn)行對(duì)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(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，對(duì)比結(jié)果良好，可將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集端傳來的激光位移傳感器的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地保存到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心。為了檢測(cè)和優(yōu)化系統(tǒng)的性能，本文還進(jìn)行了包括下位機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送過