[發明專利]一種基于ZigBee網絡的紡織生產監測系統

有效

• 申請號: 201810257740.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108495375B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 陳小惠;王景龍;王晶鑫
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W40/02;H04W40/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

本發明揭示了一種基于ZigBee網絡的紡織生產監測系統，其特征在于：由ARM網關、上位機和兩個以上ZigBee網絡數據交互構成，其中ZigBee網絡建立于生產現場，且每個ZigBee網絡以通信互聯的終端節點、路由節點和協調器自成一體并占用一個獨立的信道，根據改進路由算法進行現場設備的數據采集和轉發傳輸；上位機通過局域網和遠程桌面外聯兩臺以上的監控終端并提供人機交互的界面平臺；ARM網關具有以太網接口，ARM網關與ZigBee網絡的協調器電氣連接、并通過網線連接上位機，ARM網關作為ZigBee網絡與上位機的中繼進行數據交互，根據信道能量掃描結果為ZigBee網絡分配工作的信道。應用本發明該生產檢測系統，具有網絡穩定性高，性能可靠，體積小，成本低，無需現場布線等優點。

技術領域

本發明涉及一種紡織生產監測系統，尤其涉及一種基于改進路由算法的ZigBee網絡及紡織生產監測系統，屬于網絡自動化檢測應用技術領域。

背景技術

紡織業是全行業中競爭性和國際依存度較高的行業，也是勞動密集型和具有優勢的傳統支柱產業之一，在上繳利稅、出口創匯、解決就業、滿足人民物質文化需求、促進經濟增長、維護社會穩定等方面做出了突出的貢獻。

目前，很多紡織企業仍然使用人工巡檢結合手持儀器對現場機器運轉情況以及其它生產狀況進行監測，這種傳統的監測方式造成了大量的人力資源浪費，并且無法做到實時數據采集。雖然近年來一部分企業已經應用計算機及相關技術實現了網絡化的生產監測，但是生產現場復雜的環境、眾多設備之間進行繁瑣的布線以及檢測儀器的成本和尺寸仍是個亟待解決的問題。

ZigBee是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議，ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術，ZigBee可工作于2.4GHz的ISM頻段，具有16個信道；ZigBee技術抗干擾能力強，網絡容量大，傳輸延時低，在工業應用中有著廣泛的前景。

發明內容

鑒于上述現有技術的需求，本發明的目的旨在提出一種基于ZigBee網絡的紡織生產監測系統，解決生產現場復雜的環境、眾多設備之間進行繁瑣的布線以及檢測儀器的成本和尺寸問題。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種基于ZigBee網絡的紡織生產監測系統，其特征在于：由ARM網關、上位機和兩個以上ZigBee網絡數據交互構成，其中

所述ZigBee網絡建立于生產現場，且每個ZigBee網絡以通信互聯的終端節點、路由節點和協調器自成一體并占用一個獨立的信道，根據改進路由算法進行現場設備的數據采集和轉發傳輸；

所述上位機通過局域網和遠程桌面外聯兩臺以上的監控終端并提供人機交互的界面平臺；

所述ARM網關具有以太網接口，ARM網關與ZigBee網絡的協調器電氣連接、并通過網線連接上位機，ARM網關作為ZigBee網絡與上位機的中繼進行數據交互，根據信道能量掃描結果為ZigBee網絡分配工作的信道。

進一步地，與ARM網關互聯的任一ZigBee網絡中，所述終端節點、路由節點和協調器均含有各自的主控芯片、外圍電路和電源模塊，且終端節點、路由節點還包含傳感器模塊，其中路由節點和終端節點的主控芯片為CC2530芯片；協調器的主控芯片為CC2538芯片。

更進一步地，所述傳感器模塊至少包含采集現場設備主軸轉速的霍爾傳感器，采集細紗鋼絲圈轉速的磁電傳感器和采集現場溫濕度的溫濕度傳感器。

更進一步地，所述路由節點的電源模塊取電自相關聯現場設備，并將所取得的220V交流電轉換為5V直流電源供電；所述終端節點的電源模塊根據采集的頻率取電自鋰電池或相關聯現場設備，并將所取得的220V交流電轉換為5V直流電源供電；所述協調器的電源模塊和ARM網關取電自220V交流市電，并轉換為5V直流電源供電。