專利名稱：工業(yè)現場儀表無線遠程傳輸系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于儀表測控、數據傳輸及交換技術，涉及工業(yè)現場儀表無線遠程傳輸系統，是現場測量、控制與遠程數據發(fā)射、接收、處理相關技術領域。
背景技術：
傳統儀表測控、數據傳輸依據有線網絡，由于儀表信號大多為弱電信號(比如:熱電偶的毫伏電壓；壓力、液位、流量的4 20mA/0 IOmA電流信號、I 5V/0 5V電壓信號)，這些信號極易受到空間強輻射電磁干擾，造成儀表信號失真，嚴重發(fā)生激波損壞電子元件，縮短儀表使用壽命，還干擾工作人員操作與判斷。隨著工業(yè)自動化控制水平提高，工業(yè)現場控制越來越復雜，信號聯絡點越來越多，使信號線纜布置復雜，信號電纜連接工作量大。由于現場布置情況局限，不可避免造成信號、動力交錯，共生干擾嚴重。大量信號電纜布置消耗大量有生資源，特別是銅等資源消耗大。連接點多使其故障幾率大，維護量大，電纜受環(huán)境及其他因素影響，電纜老化或傳輸特性變化派生許多奇異故障，帶來維護困難。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于:提供一種工業(yè)現場儀表無線遠程傳輸系統，布置簡單，方便安裝，低功耗，設備維護容易，使用無線信號傳輸技術，解決工業(yè)現場數據傳送、布置難題，降低有生資源消耗，減低資源成本和能量消耗，運行經濟性高。本實用新型的技術解決方案是:該儀表無線遠程傳輸系統由分站和主站兩部分組成，所述的分站包括現場測控元件、A/D轉換模塊、數據處理模塊、電源模塊、處理器、分站天線和發(fā)射接收模塊，現場測控元件、A/D轉換模塊、數據處理模塊、電源模塊、處理器、天線和發(fā)射接收模塊依電路設計連接構成分站；所述的主站包括主站天線、主站接收發(fā)射模塊、存儲器、中央處理器、顯示模塊、輸入模塊、WAP/GPRS網絡模塊、WAP/GPRS天線、主站電源、移動通訊機站和遠程終端，主站天線、主站接收發(fā)射模塊、存儲器、中央處理器、顯示模塊、輸入模塊、WAP/GPRS網絡模塊、WAP/GPRS天線、主站電源、移動通訊機站和遠程終端依電路設計連接構成主站。其中，所述的現場測控元件包含溫度儀、壓力儀、液位儀、流量儀、物位儀、閥門。工作時:現場測控元件測量信息，通過A/D轉換模塊將模擬信號轉換為數字信號，數字信號通過數據處理模塊進行壓縮與編碼，由處理器負責分站程序控制與信息處理，發(fā)射接收模塊將數據處理模塊處理好信息經分站天線發(fā)送主站并接收主站指令，電源模塊為分站提供能源；經主站天線由主站接收發(fā)射模塊接收分站信息并發(fā)送主站指令，存儲器將主站接收發(fā)射模塊送來數據處理存儲并分送，中央處理器運算存儲器送來的數據信息，顯示模塊將運算數據顯示出來作為操作依據，輸入模塊根據顯示模塊顯示信息作出調整指令，中央處理器同時將數據傳送給WAP/GPRS網絡模塊，通過WAP/GPRS天線將數據發(fā)送移動通訊機站，移動通訊機站將數據發(fā)送遠程終端顯示并接收遠程終端發(fā)出調整指令，返回給WAP/GPRS網絡模塊，再由WAP/GPRS網絡模塊發(fā)送給中央處理器處理，主站電源為主站提供能源。本實用新型具有以優(yōu)點:1、在現場測控點采用測控元件加低功耗DSP芯片，DSP芯片集成度強，處理控制能力強大，供電電壓卻很低(一般為3V以下)，功耗mW級，符合通訊標準數字模塊功耗為數百毫瓦級，實現現場測量數據無線傳輸，一般選用無線電標準頻率段22(Γ240ΜΗζ。2、采用內置電池與外部供電雙設計，數字壓縮加密，多位地址碼分配技術，其傳輸數據量大，無線數據間無干擾。3、無線傳輸模塊復合數據接收模塊，這樣發(fā)送數據信息，同時接收主站發(fā)射詢問信息，進行雙向數據交換，數據復核糾錯。4、主站采用接收與發(fā)射模塊，接收分站數據同時發(fā)射詢問信息，將信息通過數字蜂窩無線通信系統與網絡系統交換，通信頻率在900MHz，共25MHz帶寬，載頻間隔200KHz，雙工間隔在45MHz，實現信息從局域無線系統與移動網絡系統集合，數據現場控制與遠程監(jiān)控，設置操作問答雙向權限級別，增加系統在網絡中安全，降低網絡傳輸風險。5、將模擬測控系統轉換為數字無線傳送系統，基于DSP芯片與電子元件小型化技術、數字加密編碼通信發(fā)射/接收系統發(fā)展、WAP/GPRS技術發(fā)展，減少資源消耗，大大減少有線線路安裝費用，減少設備故障幾率，減少認為維護成本。6、使用微功耗與低電壓設計，大大減少能量損耗，降低運行成本。7、使用數字壓縮加密、地址碼分配技術，在有限頻段空間實現數據高效傳送與接收，使頻段干擾非常微弱。8、使用發(fā)送接收同步技術，實現無線數據雙向傳輸，實現數據校驗，使數據傳輸安全性、可靠性極高，符合工業(yè)控制對數據準確性要求。9、數據雙向傳輸技術，實現遠程無線對儀表監(jiān)測，調整能力。10、使用WAP/GPRS接入技術，將局域無線信息與移動信息平臺融合，擴展技術應用范圍，實現生產移動監(jiān)測控制能力，大大提高技術控制能力，實現專家遠程指導。

圖1為分站組成示意圖。圖2為主站組成示意圖。圖中:I現場測控元件，2A/D轉換模塊，3數據處理模塊，4電源模塊，5處理器，6分站天線，7發(fā)射接收模塊，8主站天線，9主站接收發(fā)射模塊，10存儲器，11中央處理器，12顯示模塊，13輸入模塊，14 WAP/GPRS網絡模塊，15 WAP/GPRS天線，16主站電源，17移動通訊機站，18遠程終端。
具體實施方式
如圖1、2所示，該儀表無線遠程傳輸系統由分站和主站兩部分組成，所述的分站包括現場測控元件1、 A/D轉換模塊2、數據處理模塊3、電源模塊4、處理器5、分站天線6和發(fā)射接收模塊7，現場測控元件1、A/D轉換模塊2、數據處理模塊3、電源模塊4、處理器5、天線6和發(fā)射接收模塊7依電路設計連接構成分站；所述的主站包括主站天線8、主站接收發(fā)射模塊9、存儲器10、中央處理器11、顯示模塊12、輸入模塊13、WAP/GPRS網絡模塊14、WAP/GPRS天線15、主站電源16、移動通訊機站17和遠程終端18，主站天線8、主站接收發(fā)射模塊9、存儲器10、中央處理器11、顯示模塊12、輸入模塊13、WAP/GPRS網絡模塊14、WAP/GPRS天線15、主站電源16、移動通訊機站17和遠程終端18依電路設計連接構成主站。其中，所述的現場測控元件I包含溫度儀、壓力儀、液位儀、流量儀、物位儀、閥門。工作時:現場測控元件I測量信息，通過A/D轉換模塊2將模擬信號轉換為數字信號，數字信號通過數據處理模塊3進行壓縮與編碼，由處理器5負責分站程序控制與信息處理,發(fā)射接收模塊7將數據處理模塊3處理好信息經分站天線6發(fā)送主站并接收主站指令，電源模塊4為分站提供能源；經主站天線8由主站接收發(fā)射模塊9接收分站信息并發(fā)送主站指令，存儲器10將主站接收發(fā)射模塊9送來數據處理存儲并分送，中央處理器11運算存儲器10送來的數據信息，顯示模塊12將運算數據顯示出來作為操作依據，輸入模塊13根據顯示模塊12顯示信息作出調整指令，中央處理器11同時將數據傳送給WAP/GPRS網絡模塊14，通過WAP/GPRS天線15將數據發(fā)送移動通訊機站17，移動通訊機站17將數據發(fā)送遠程終端18顯示并接收遠程終端18發(fā)出調整指令，返回給WAP/GPRS網絡模塊14，再由WAP/GPRS網絡模塊14發(fā)送給中央處理器11處理，主站電源16為主站提供能源。該儀表數據無線遠程傳輸系統，開創(chuàng)了儀表控制系統新的控制方法，將數字無線交換技術與WAP/GPRS技術融合，將大大提高儀表系統智能化水平；提高對工業(yè)現場處理能力，為實現工業(yè)生產無人操作與危險場所控制生產安全化提供技術保障；為低資源損耗，節(jié)能技術推廣做了技術鋪墊，減少信號交互干擾對測量系統影響；該技術將廣泛應用與工業(yè)自動化控制領域，具有很高技術能力，是未來物聯網控制技術的發(fā)展方向。
權利要求1.工業(yè)現場儀表無線遠程傳輸系統，其特征是:該儀表無線遠程傳輸系統由分站和主站兩部分組成，所述的分站包括現場測控元件(I)、A/D轉換模塊(2)、數據處理模塊(3)、電源模塊(4)、處理器(5)、分站天線(6)和發(fā)射接收模塊(7)，現場測控元件(I)、A/D轉換模塊(2)、數據處理模塊(3)、電源模塊(4)、處理器(5)、天線(6)和發(fā)射接收模塊(7)依電路設計連接構成分站；所述的主站包括主站天線(8)、主站接收發(fā)射模塊(9)、存儲器(10)、中央處理器(11)、顯示模塊(12)、輸入模塊(13)、WAP/GPRS網絡模塊(14)、WAP/GPRS天線(15)、主站電源(16)、移動通訊機站(17)和遠程終端(18)，主站天線(8)、主站接收發(fā)射模塊(9)、存儲器(10)、中央處理器(11)、顯示模塊(12)、輸入模塊(13)、WAP/GPRS網絡模塊(14 )、WAP/GPRS天線(15 )、主站電源(16 )、移動通訊機站(17 )和遠程終端(18 )依電路設計連接構成主站。
2.根據權利要求1所述的工業(yè)現場儀表無線遠程傳輸系統，其特征是:其中，所述的現場測控元件(I)包含溫度儀、壓力儀、液位儀、流量儀、物位儀、閥門。
專利摘要本實用新型公開了工業(yè)現場儀表無線遠程傳輸系統，由分站和主站兩部分組成，現場測控元件(1)、A/D轉換模塊(2)、數據處理模塊(3)、電源模塊(4)、處理器(5)、天線(6)和發(fā)射接收模塊(7)依電路設計連接構成分站；主站天線(8)、主站接收發(fā)射模塊(9)、存儲器(10)、中央處理器(11)、顯示模塊(12)、輸入模塊(13)、WAP/GPRS網絡模塊(14)、WAP/GPRS天線(15)、主站電源(16)、移動通訊機站(17)和遠程終端(18)依電路設計連接構成主站。本實用新型將數字無線交換技術與WAP/GPRS技術融合，提高智能化水平，對工業(yè)現場處理能力強，為實現工業(yè)生產無人操作與危險場所控制生產安全化提供技術保障，減少信號交互干擾對測量系統影響。
文檔編號G08C17/02GK203025934SQ20122053677
公開日2013年6月26日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權日2012年10月19日
發(fā)明者黃璽榕 申請人:江蘇雷泰自動化儀表工程有限公司