WIA-PA无线温度传感器的设计与实现.pdfVIP

V01．22 第22卷第5期 河南城建学院学报 No．5 ofHenan of 2013年9月 Journal UrbanConstruction University Sep．2013 文章编号：1674—7046(2013)05—0059—04 WIA—PA无线温度传感器的设计与实现半 杜小杰，王永皎 (河南城建学院计算机科学与工程学院，河南平顶山467036) 摘要： 目前，工业无线技术是一种新兴的、面向设备间信息交互的无线通讯技术。适用 于恶劣的工作环境。无线传感器可以实时地监控工业无线系统的工作状态。 以我国自主研发的WIA-PA无线技术为核心技术，设计并实现了一种无线温度 传感器。 关键词： 工业无线技术；WIA．PA；K型热电偶；SPI 中图分类号：TP212．9文献标识码：A 随着计算机技术、电子技术、无线网络技术的发展，工业控制的智能化、网络化成为了目前工业发展 的焦点，工业无线技术已经成为工业领域的研究热点。工业无线技术…是一种适合于恶劣的工业环 境，面向设备间信息交互的通讯技术。工业无线网络WIA．PA技术的发展对工业、自动化楼宇、智能建 筑、航天、家电等领域都有一定的促进作用。对于工业无线网络来讲，温度传感器是一种常见的传感器， 也是工业无线网络中应用广泛的传感器。本文基于WIA．PA网络，研究了一种适合于工业无线网络的 温度传感器。 1相关技术介绍 1．1 工业无线技术 工业无线技术是一种能够在恶劣的工业现场环境下使用的特殊无线传感网络心]。此技术采用了 扩频技术、多跳通信、Mesh—star双层结构网络等关键技术，并具有很强的抗干扰能力、高可靠、超低能 耗、实时安全通信等技术特点，基本能保证在恶劣的工业现场环境中可靠地通信。 与传统的有线工业测控系统相比，工业无线测控系统具有以下优势口]： (1)成本低。不需要复杂的现场布线，直接通过无线网络将传感器获取的信息状态发送到上位机 控制室，降低了布线的成本和线缆出现破损、老化需要检修的费用。 (2)易使用、灵活性高。没有线缆的约束，工厂可以更好地配置生产设备，并使现场设备的移动和 安装更为灵活，方便现场设备的布设。用户可根据工业应用需求的变化，快速、灵活、方便、低成本地重 构工业测控系统。 (3)高可靠、易维护。在有线系统中，电缆间的连接器易损坏，并且线缆容易被误操作所破坏，检修 起来非常不方便，增加了维护的难度和维护成本。使用无线技术以后，此类事故基本可以杜绝。 1．2 WIA．PA技术 WIA—PA是我国于2007年开发的具有自主知识产权的，用于工业无线网络过程自动化的监控系统 木基金项目：国家高科技术研究发展计划(“863”计划)资助项目(2007AA041201—7)。 收稿日期：2013—07—15 第一作者简介：杜小杰(1982一)，女，河南驻马店人，硕士，河南城建学院计算机科学与工程学院助教。 万方数据 河南城建学院学报 2013年9月 的一种无线通信国际标准。 WIA-PA网络拓扑结构(见图1)采用星型star和 j■|路由设备 Mesh相结合的两层结构。其中第一层Mesh结构由 l《≥冗余路由设备| 无线网络的网关和路由设备构成，第二层星型结构由 路由和终端设备或者手持设备构成。本文涉及的温 度传感器把自身获取的温度通过无线网络传给自身 网关 I冗余网关 的簇首，然后通过Mesh网络传给主控计算机，使工