[實(shí)用新型]工業(yè)現(xiàn)場儀表無線遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220536775.7
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN203025934U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃璽榕
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇雷泰自動化儀表工程有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標(biāo)事務(wù)所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于儀表測控、數(shù)據(jù)傳輸及交換技術(shù)，涉及工業(yè)現(xiàn)場儀表無線遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，是現(xiàn)場測量、控制與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)射、接收、處理相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

???傳統(tǒng)儀表測控、數(shù)據(jù)傳輸依據(jù)有線網(wǎng)絡(luò)，由于儀表信號大多為弱電信號（比如：熱電偶的毫伏電壓；壓力、液位、流量的4～20mA/0～10mA電流信號、1～5V/0～5V電壓信號），這些信號極易受到空間強(qiáng)輻射電磁干擾，造成儀表信號失真，嚴(yán)重發(fā)生激波損壞電子元件，縮短儀表使用壽命，還干擾工作人員操作與判斷。隨著工業(yè)自動化控制水平提高，工業(yè)現(xiàn)場控制越來越復(fù)雜，信號聯(lián)絡(luò)點(diǎn)越來越多，使信號線纜布置復(fù)雜，信號電纜連接工作量大。由于現(xiàn)場布置情況局限，不可避免造成信號、動力交錯(cuò)，共生干擾嚴(yán)重。大量信號電纜布置消耗大量有生資源，特別是銅等資源消耗大。連接點(diǎn)多使其故障幾率大，維護(hù)量大，電纜受環(huán)境及其他因素影響，電纜老化或傳輸特性變化派生許多奇異故障，帶來維護(hù)困難。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種工業(yè)現(xiàn)場儀表無線遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，布置簡單，方便安裝，低功耗，設(shè)備維護(hù)容易，使用無線信號傳輸技術(shù)，解決工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送、布置難題，降低有生資源消耗，減低資源成本和能量消耗，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高。?

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：該儀表無線遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)由分站和主站兩部分組成，所述的分站包括現(xiàn)場測控元件、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、電源模塊、處理器、分站天線和發(fā)射接收模塊，現(xiàn)場測控元件、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、電源模塊、處理器、天線和發(fā)射接收模塊依電路設(shè)計(jì)連接構(gòu)成分站；所述的主站包括主站天線、主站接收發(fā)射模塊、存儲器、中央處理器、顯示模塊、輸入模塊、WAP/GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊、WAP/GPRS天線、主站電源、移動通訊機(jī)站和遠(yuǎn)程終端，主站天線、主站接收發(fā)射模塊、存儲器、中央處理器、顯示模塊、輸入模塊、WAP/GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊、WAP/GPRS天線、主站電源、移動通訊機(jī)站和遠(yuǎn)程終端依電路設(shè)計(jì)連接構(gòu)成主站。?

其中，所述的現(xiàn)場測控元件包含溫度儀、壓力儀、液位儀、流量儀、物位儀、閥門。?

工作時(shí)：現(xiàn)場測控元件測量信息，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號通過數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行壓縮與編碼，由處理器負(fù)責(zé)分站程序控制與信息處理，發(fā)射接收模塊將數(shù)據(jù)處理模塊處理好信息經(jīng)分站天線發(fā)送主站并接收主站指令，電源模塊為分站提供能源；經(jīng)主站天線由主站接收發(fā)射模塊接收分站信息并發(fā)送主站指令，存儲器將主站接收發(fā)射模塊送來數(shù)據(jù)處理存儲并分送，中央處理器運(yùn)算存儲器送來的數(shù)據(jù)信息，顯示模塊將運(yùn)算數(shù)據(jù)顯示出來作為操作依據(jù)，輸入模塊根據(jù)顯示模塊顯示信息作出調(diào)整指令，中央處理器同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送給WAP/GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊，通過WAP/GPRS天線將數(shù)據(jù)發(fā)送移動通訊機(jī)站，移動通訊機(jī)站將數(shù)據(jù)發(fā)送遠(yuǎn)程終端顯示并接收遠(yuǎn)程終端發(fā)出調(diào)整指令，返回給WAP/GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊，再由WAP/GPRS網(wǎng)絡(luò)模塊發(fā)送給中央處理器處理，主站電源為主站提供能源。?

本實(shí)用新型具有以優(yōu)點(diǎn)：?

1、在現(xiàn)場測控點(diǎn)采用測控元件加低功耗DSP芯片，DSP芯片集成度強(qiáng)，處理控制能力強(qiáng)大，供電電壓卻很低（一般為3V以下），功耗mW級，符合通訊標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字模塊功耗為數(shù)百毫瓦級，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)無線傳輸，一般選用無線電標(biāo)準(zhǔn)頻率段220~240MHz。???

2、采用內(nèi)置電池與外部供電雙設(shè)計(jì)，數(shù)字壓縮加密，多位地址碼分配技術(shù)，其傳輸數(shù)據(jù)量大，無線數(shù)據(jù)間無干擾。

3、無線傳輸模塊復(fù)合數(shù)據(jù)接收模塊，這樣發(fā)送數(shù)據(jù)信息，同時(shí)接收主站發(fā)射詢問信息，進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)復(fù)核糾錯(cuò)。?

4、主站采用接收與發(fā)射模塊，接收分站數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)射詢問信息，將信息通過數(shù)字蜂窩無線通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交換，通信頻率在900MHz，共25MHz帶寬，載頻間隔200KHz,雙工間隔在45MHz，實(shí)現(xiàn)信息從局域無線系統(tǒng)與移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集合，數(shù)據(jù)現(xiàn)場控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控，設(shè)置操作問答雙向權(quán)限級別，增加系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)中安全，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸風(fēng)險(xiǎn)。?

???5、將模擬測控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字無線傳送系統(tǒng)，基于DSP芯片與電子元件小型化技術(shù)、數(shù)字加密編碼通信發(fā)射/接收系統(tǒng)發(fā)展、WAP/GPRS技術(shù)發(fā)展，減少資源消耗，大大減少有線線路安裝費(fèi)用，減少設(shè)備故障幾率，減少認(rèn)為維護(hù)成本。?

6、使用微功耗與低電壓設(shè)計(jì)，大大減少能量損耗，降低運(yùn)行成本。?

7、使用數(shù)字壓縮加密、地址碼分配技術(shù)，在有限頻段空間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效傳送與接收，使頻段干擾非常微弱。?