[實用新型]工業無線傳感網開關控制系統

有效

• 申請號: 201420396292.0
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN204331348U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 劉英平;孟德軍;楊子原;林志貴;王鵬
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種工業無線傳感網開關控制系統。屬無線通信和嵌入式系統技術領域。

背景技術

工業控制系統發展主要經歷手動控制、半自動控制和智能化控制三個階段。手動控制方式沒有中控室，控制全憑借經驗操作，隨意性大。半自動控制方式終端運行參數數據一般通過有線電纜傳輸，從中控室對其進行設置。終端設備按照設置的參數自動進行作業，在作業過程中，可根據實際情況進行必要的干預，也可以在中控室設置參數或命令通過有線電纜控制作業，或通過裝載無線設備進行無線控制。智能化運行方式主要采用遠程控制模式，作業人員在中控室中進行控制，發出指令，終端設備按照指令進行工作。工作過程中，作業人員可在中控室進行監控和干預。如果現場場地大，有多臺設備的話，人工遠程干預將不易實現，因此，該方式一般用于現場設備很少的情況下，如日本北陸電力大田七尾發電所采用這種方式。傳統的遠程控制基于PLC的有線信號傳輸控制。每臺終端通過自身的PLC進行有線信號的收集和處理，并將處理結果信息通過有線電纜傳送到中控室，這種方式長年累月易造成電纜磨損，影響信號傳輸的穩定性。

針對這種現象，利用無線通信技術，進行控制信息傳輸，即點對點控制。這里點對點控制采用雙向無線智能控制器，可以完全代替終端設備的控制電纜，實現無線控制，從而解決傳統控制系統的控制電纜斷裂造成嚴重影響生產的問題，同時維護更換方便，節省了大量的人力、物力和財力。點對點控制需要兩臺配對使用，相互控制，輸入狀態控制到對方設備的輸出，設備同時具有自診斷功能、檢測對方設備是否在線、故障輸出告警等功能，具有配置簡單、使用方便、實用性強、性能穩定等優點。

點對點雙向無線智能控制器避免了有線傳輸中因電纜損壞或接觸不良造成控制信號丟失現象，但是，也帶來頻段利用率低、效率不高等缺點。通過多個控制終端組建工業無線傳感網，實現控制終端開關量輸入/開關量輸出間一對一、一對多、多對一、多對多的配置，達到一臺控制終端，控制多臺輸出設備，解決現場終端設備數量多、分布不集中的控制問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決現有技術存在的不足，提供一種工業無線傳感網開關控制系統。目的在于將將監控終端、控制終端組建成工業無線傳感網，通過配置，構建控制終端開關量輸入/開關量輸出間一對一、一對多、多對一、多對多映射，實現控制終端的聯動，提高設備利用效率，增強整個網絡生存周期。

本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案實現：

一種工業無線傳感網開關控制系統，包括監控終端、控制終端和保護裝置，利用無線通信技術，構建工業無線傳感網。

具體來說，所述的控制終端設置于靠近開關量設備處，與監控終端通過無線通信方式進行通信，用于開關量信號的采集、處理、傳輸、轉發及控制；

進一步地，所述的監控終端通過保護裝置與監控處理中心相連接，用于轉發控制終端開關量數據到監控處理中心，以及轉發監控處理中心數據或命令到控制終端，實現組網及數據通信。

進一步地，所述的工業無線傳感網開關控制系統由一臺監控終端和多臺控制終端組成，通過星型架構，構建網絡，實現多臺控制終端信息共享及聯動。通過監控終端實現對控制終端配置及控制，以及配置網絡，可根據實際情況進行靈活多樣的配置，達到資源利用最優。

前述的工業無線傳感網開關控制系統的數據通信技術，其特征在于，包括以下步驟：

1)將控制終端靠近開關量設備安裝，二者通過有線進行連接，開關量設備采用低壓電源供電，或采用控制終端的電源供電；

2)將監控終端通過保護裝置靠近監控處理中心安裝，二者通過有線進行連接，監控終端電源可采用監控處理中心供電或單獨供電；

3)監控終端有線接收監控處理中心的控制命令，經過處理，群發工業無線傳感網中的各個控制終端，組建星型網絡；

4)控制終端接收監控終端發來的命令信息進行解析，實現工業無線傳感網中的各個控制終端開關量輸入/開關量輸出間一對一、一對多、多對一、多對多的配置，并將配置信息保存；

5)監控終端配置完成后，通過無線傳輸反饋給監控終端，監控終端將配置結果轉發給監控處理中心并保存，組網成功；

6)開關量輸入到控制終端后，控制終端將電信號轉化為0或1數字信號，并根據配對信息，無線傳輸給配對的控制終端開關量輸出；

7)控制終端無線接收到配對的控制終端傳輸來的數據進行解析，輸出控制開關量輸出；