專利名稱：一種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制領(lǐng)域，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明可避免復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境帶來(lái)的對(duì)有線信號(hào)傳輸帶來(lái)的干擾，同時(shí)降低組成系統(tǒng)的成本，增強(qiáng)靈活性，降低操作復(fù)雜性。
背景技術(shù)：
濃縮倍率是水平衡的核心參數(shù)，也是決定發(fā)電水耗高低的關(guān)鍵參數(shù)，為了保證安全生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本，減少用水量，合理有效地控制循環(huán)水的濃縮倍率已是刻不容緩。濃縮倍率提高雖可節(jié)約用水，但并不意味著運(yùn)行中控制濃縮倍率越高越好。濃縮倍率逐步提高，即水中含鹽量逐步提高，含鹽量高到一定程度，則會(huì)在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢等諸多問(wèn)題。綜合考慮安全生產(chǎn)和節(jié)水的需要，正常運(yùn)行濃縮倍率應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，具體以實(shí)際工藝要求為準(zhǔn)，即可獲得最佳效果。循環(huán)水濃縮倍率無(wú)線自動(dòng)監(jiān)控及節(jié)水管理系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)了循環(huán)水濃縮倍率自動(dòng)監(jiān)測(cè)，科學(xué)有效地節(jié)約用水。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)循環(huán)水濃縮倍率和水塔水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)水塔自動(dòng)補(bǔ)排水，有效控制循環(huán)水濃縮倍率穩(wěn)定在最佳值，從而高效保障安全生產(chǎn)和節(jié)水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方法。具體實(shí)現(xiàn)包括以下步驟1)中央監(jiān)控單元整個(gè)中央監(jiān)控單元主要由數(shù)據(jù)采集模塊、自適應(yīng)控制內(nèi)核模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、文件管理模塊等組成。中央監(jiān)控儀是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和控制決策中心，通過(guò)對(duì)各個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)單元的具體參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集(如水質(zhì)、液位、流量、閥門開度等)，中央處理機(jī)將信號(hào)進(jìn)行處理，由終端專家系統(tǒng)提供最合理的參數(shù)設(shè)置指令，控制終端通過(guò)參數(shù)比較和自適應(yīng)控制算法發(fā)出補(bǔ)排水門調(diào)控指令，使循環(huán)水濃縮倍率達(dá)到并穩(wěn)定在最佳值。2)無(wú)線傳感器單元無(wú)線傳感器單元主要包括水質(zhì)、流量以及液位傳感器等單元。采用高性能傳感器， 單片射頻收發(fā)器件和溫度補(bǔ)償轉(zhuǎn)換電路處理后，建立獨(dú)立自主無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)單元，在任何測(cè)量范圍、不同溫度，以及苛刻環(huán)境中都能達(dá)到穩(wěn)定的測(cè)量準(zhǔn)確度。為避免過(guò)多的溢流， 集水池水位測(cè)量選用精度高、穩(wěn)定性好、便于安裝的靜壓式液位傳感器。循環(huán)水排污和補(bǔ)給水流量的測(cè)量，選用電磁流量計(jì)，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路處理后，輸出無(wú)線信號(hào)。3)無(wú)線調(diào)節(jié)閥自控單元以ZigBee無(wú)線模塊為基礎(chǔ)，選用高品質(zhì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，以電源為動(dòng)力接受無(wú)線受控指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)模塊經(jīng)電路轉(zhuǎn)換，執(zhí)行器對(duì)應(yīng)的上下位移，自動(dòng)地操縱閥門，改變閥門的開啟程度，從而達(dá)到對(duì)水量自動(dòng)調(diào)節(jié)。4)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是繼hternet之后10大新技術(shù)之一。本系統(tǒng)的智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)包
3含多路無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)單元，這些單元具有無(wú)線鏈路的微型獨(dú)立功能，無(wú)線鏈路使得各個(gè)單元可以通過(guò)自我重組形成網(wǎng)絡(luò)，彼此通信，并交換有關(guān)重要的信息。


圖1為本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖2為ZigBee系統(tǒng)組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；圖3為該應(yīng)用系統(tǒng)中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為該無(wú)線應(yīng)用系統(tǒng)中的PC主監(jiān)控界面。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)的無(wú)線控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，該系統(tǒng)各單元實(shí)施方法改進(jìn)1)無(wú)線實(shí)時(shí)傳感器單元傳感器本身不變，特點(diǎn)在于數(shù)據(jù)傳輸，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)改造傳感器單元，將采集的數(shù)據(jù)由原來(lái)的有線傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)ZigBee無(wú)線發(fā)射出去，給需要數(shù)據(jù)的無(wú)線接收端；2)無(wú)線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集單元將無(wú)線傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線通道收集到本地，提供給控制器、數(shù)據(jù)顯示部分；3)無(wú)線控制單元系統(tǒng)的控制指令經(jīng)由無(wú)線發(fā)射出去，傳送給執(zhí)行器單元；4)無(wú)線執(zhí)行單元調(diào)節(jié)閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號(hào)來(lái)源于無(wú)線模塊，無(wú)線接收無(wú)線控制器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集單元的改進(jìn)，其特征在于所屬單元(1)無(wú)線數(shù)據(jù)采集單元，將傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行編碼，經(jīng)過(guò)無(wú)線傳輸給無(wú)線數(shù)據(jù)收集單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集單元，其特征在于根據(jù)系統(tǒng)需要，通過(guò)ZigBee 無(wú)線通路，收集傳感單元的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線控制決策單元，其特征在于在系統(tǒng)控制器的輸出端，接上無(wú)線模塊，將控制信號(hào)量經(jīng)無(wú)線發(fā)送給無(wú)線執(zhí)行單元。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述實(shí)時(shí)無(wú)線執(zhí)行單元，其特征在于執(zhí)行器的信號(hào)輸入來(lái)自無(wú)線模塊，無(wú)線模塊結(jié)合信號(hào)調(diào)理電路將所接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行其所需要的信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)由各無(wú)線單元，組合形成完備的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有以下特性可靠性強(qiáng)將傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)傳輸改進(jìn)為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，消除了線路損壞導(dǎo)致系統(tǒng)失控帶來(lái)的問(wèn)題；抗干擾能力強(qiáng)=ZigBee無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸能有效的避免電磁干擾；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活性強(qiáng)在需要更新結(jié)構(gòu)時(shí)，只要改變無(wú)線單元間的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系，形成新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)；低成本=ZigBee無(wú)線傳輸模塊價(jià)格低，做成無(wú)線傳感單元和無(wú)線控制單元時(shí)，無(wú)線部分成本只占很小一部分；低功耗無(wú)線單元部分采用的是3. 3V給單片機(jī)供電，無(wú)線部分兩節(jié)干電池可以使用一個(gè)月以上。
全文摘要
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制領(lǐng)域，是一種基于ZigBee無(wú)線傳輸技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)出無(wú)線傳感單元和無(wú)線調(diào)節(jié)單元，以一定的結(jié)構(gòu)形成無(wú)線傳感、無(wú)線控制網(wǎng)絡(luò)，形成實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的方法。本發(fā)明在循環(huán)水濃縮倍率控制應(yīng)用系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)，從系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)出發(fā)，以單片機(jī)及ZigBee的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了硬件和軟件。其中包括接口電路、各部分初始化設(shè)置、數(shù)據(jù)采集及控制。本發(fā)明將有線信號(hào)傳輸替換為無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。該系統(tǒng)是以濃縮倍率為控制對(duì)象的，是ZigBee無(wú)線傳感單元與無(wú)線調(diào)節(jié)單元的一個(gè)工程應(yīng)用。此外，相對(duì)于傳統(tǒng)的有線信號(hào)傳輸方案，ZigBee無(wú)線控制系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是其靈活性能，改變無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102478845SQ20101056310
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者唐從飛, 彭力 申請(qǐng)人:江南大學(xué)