无线数据采集模块实验报告

无线数据采集模块

实验报告

姓名：张兆伟

班级：13 班

学号：2015042130

日期：2016年8月25日

无线数据采集模块实验报告

一、实验背景

数据是指用来描述客观事物的数字、字母和符号等等。数据传输在人类活动中的重要性是不言而喻的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集，或称数据获取，既利用一种装置，从系统外部采集数据输入到系统内部。

随着计算机、通信和网络技术的飞速发展，无线传感器网络应运而生。传感测试技术正朝着多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。工业无线网络是从新兴的无线传感器网络发展而来的，具有低成本、低能耗、高度灵活性、扩展性强等特点，已经成为继现场总线技术后的又一个研究热点。无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要将采集到的数据传给远端的主控室。其主要应用领域包括：工业遥控、遥测；石油钻井张力无线监测；短距离无线数据传输；安防设备无线监控；无线RS485、无线PLC；城市管网压力、温度监测；电力线无线报警等。

二、实验过程

无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要讲采集到的数据传给远端的主控室。DTD110系列无线数传模组广泛应用于无线数传领域，典型应用包括遥控、遥感、遥测系统中的数据采集、检测、报警、过程控制等环节。

DTD110系列无线PLC有4路开关量的传输，4路模拟量的传输，距离100米~3000米均可。即可以实现点对点通信，也可以实现点对多点通信，不需要编写程序，不需要布线，一般电工就可以调试使用。对于工业现场的遥测遥控实施简单、方便、便宜。

1、适用范围

无线数据采集模块具有数据采集、控制、GPRS无线远程通信等功能。采用低功耗设计。该产品可接入各种串口仪表、各种模拟信号输出的变送器、各种脉冲信号输出的雨量计、水表等。广泛用于水务、环保、气象、市政、环境、地质、农业、公安等行业远程监控系统。特别适用于太阳能供电方式的现场应用，可大大降低太阳能供电成本。

2、无线数据采集的特征：

多种配置应用方案，可以满足用户不同的需要；4个开关输入通道，4个开关OC门输出通道；4个模拟量输入通道，4个模拟量输出通道；可以直接代替有线的PLC设备；一体化设计，结构紧凑；多种产品规格适应于不同的传输距离；射频输出功率10mW、500mW、1000mW；GFSK调制，高效前向纠错信道编码技术；软件无线电技术保证高抗干扰能力和低误码率；ISM 频段433MHz，无需申请频点；工业标准设计，能工作于各种恶劣环境；直流9~24V供电，电流小于800mA。

3、主要功能

1）远程通信：GPRS网络和短消息双通道传输数据，支持专线、VPN专网多种组网方式。

2）通讯协议：支持UDP、TCP 协议，支持多中心数据通信。

3）模拟量输入：可采集4-20mA、0-5V等多种电流、电压信号输出模拟量。

4）开关量输入：可采集干接点、有源接点开关量输出信号，可定时采集以降低能耗。

5）脉冲量输入：可采集干接点脉冲信号，用于采集脉冲发讯水表。

6）智能仪表接入：提供2路RS232/485串口，可以采集各种智能仪表，如流量计、照相机等。

7）开关量输出：提供三极管集电极信号输出。

8）电源输出：可定时为变送器供电，输出电压：同输入电源电压。

9）远程控制：接受远程指令，实现控制。

10）数据显示：可支持2×8中文汉字液晶显示，配有4个数字键盘。

11）数据查询：可本机按键查询，同时支持就地串口查询，远程查询。

12）远程通信：支持RS232/485总线、GPRS、SMS等多种通信。

13）配套软件：配套提供参数设置软件。

4、主要特点

1）工作电流低：GPRS实时在线，平均工作电流<10mA。

2）数据存储容量大：本机循环存储监测数据，掉电不丢失，存储容量：4M。

3）维护方便：支持远程参数设置，远程软件升级。

4）体积小：外型尺寸145×100×65mm

5、技术指标

1）硬件配置：GPRS/GSM无线通信接口、4路AI、4路DI、6路PI、3路DO、2路串口、中文液晶显示和无显示可选、1个4按键键盘可选。

2）采集精度：模拟量采集精度：0.5%，脉冲计数误差：0.01%

3）通信协议：支持标准MODBUS协议，可嵌入其它通信协议。

4）通信接口：GPRS/GSM无线通信接口，1路串口用于维护，2路串口采集仪表，232/485可选。

5）通信速率：300～19200 bit/s

6）工作环境：温度：-25~+70℃、湿度：≤95%、无腐蚀气体、无导电尘埃、无爆炸环境。

7）安装方式：一般采用导轨式安装，特殊场合，可将控制器固定在安装底板上。

8）供电电源：10～28VDC

6、系统功能

系统主要分三层，第一层为服务器，第二层为过渡层，由 Zigbee 协调器和Zigbee节点构成，第三层为任务层，由 54 个监测单元和 1 个显示单元构成。系统的主要功能为：服务器有选择地查询 54 个监测单元的数据，然后根据需要将某个监测单元的数据发送到显示单元上，让其显示，中间的传输全部由 Zigbee 组网无线通讯。

其服务器主要功能：

1）开辟多个线程，每个线程主动轮询各个节点；与每个节点的通讯必须“有问必答”，具有超时控制机制；

2）具有广播，组播配置参数功能；

3）对每个节点可以实时监测重量，温度，湿度参数。并且以曲线形式显示； 4）实时采集每个节点的参数并显示；

5）服务器采用 Windows 7 操作系统，开发工具为 C#和 SQL 数据库，最终生成安装文件。

三、实验结果

直观看到显示单元上面显示的值，什么都不选时，数码管上显示 0000，当输入节点编号，并双击鼠标选中温度、湿度或者重量时，点击确定后，数码管