摘要：溫(wen)度是在很多(duo)生(sheng)產(chan)生(sheng)活(huo)場(chang)(chang)合(he)(he)中(zhong)具有重要意義的(de)(de)(de)(de)一個參數。比如(ru)高(gao)壓變(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)站中(zhong)，由(you)于(yu)觸頭的(de)(de)(de)(de)松動導(dao)致(zhi)設備溫(wen)度升高(gao)，可(ke)能引起(qi)火災，造成大量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)力設備燒毀，影(ying)響日常生(sheng)產(chan)生(sheng)活(huo)；倉庫中(zhong)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)高(gao)低會(hui)影(ying)響糧食的(de)(de)(de)(de)儲存(cun)周(zhou)期(qi)；大棚中(zhong)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)變(bian)化對植物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)長狀況有很大影(ying)響等。因(yin)此，對這些場(chang)(chang)合(he)(he)實(shi)行(xing)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)實(shi)時檢測就得尤(you)為必要。設計了一套既適用(yong)于(yu)變(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)站等電(dian)(dian)(dian)(dian)磁輻(fu)射(she)干擾(rao)強的(de)(de)(de)(de)特殊(shu)場(chang)(chang)合(he)(he)，又適用(yong)于(yu)蔬菜(cai)大棚等電(dian)(dian)(dian)(dian)磁輻(fu)射(she)干擾(rao)弱的(de)(de)(de)(de)普通(tong)場(chang)(chang)合(he)(he)的(de)(de)(de)(de)無(wu)線測溫(wen)系統，并已(yi)(yi)在武漢工程大學附近的(de)(de)(de)(de)一處變(bian)電(dian)(dian)(dian)(dian)站進行(xing)了現場(chang)(chang)測試并已(yi)(yi)投入(ru)使用(yong)，達到了理想效果。該系統的(de)(de)(de)(de)成功開發(fa)方便了平時的(de)(de)(de)(de)生(sheng)活(huo)生(sheng)產(chan)，具有重大的(de)(de)(de)(de)現實(shi)意義。
關鍵詞：物聯網；無線測溫
0引言
溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)是(shi)(shi)(shi)許多生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)環(huan)境中(zhong)(zhong)(zhong)具有(you)(you)重大(da)(da)(da)意(yi)義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個參數，這(zhe)些(xie)(xie)場(chang)(chang)(chang)(chang)合(he)中(zhong)(zhong)(zhong)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)低(di)狀況都會影(ying)響生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)和產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)以(yi)(yi)及設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正常運(yun)行，所以(yi)(yi)要(yao)(yao)保證這(zhe)些(xie)(xie)場(chang)(chang)(chang)(chang)合(he)中(zhong)(zhong)(zhong)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)正常運(yun)行，就對(dui)(dui)這(zhe)些(xie)(xie)場(chang)(chang)(chang)(chang)合(he)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)進行實(shi)(shi)時(shi)檢測(ce)(ce)(ce)。但(dan)過(guo)去(qu)人(ren)(ren)們(men)采(cai)(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)統(tong)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)方法(fa)(fa)，比如(ru)人(ren)(ren)工巡視法(fa)(fa)、紅外探測(ce)(ce)(ce)法(fa)(fa)及有(you)(you)線測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)法(fa)(fa)等都存在勞動強(qiang)度(du)(du)大(da)(da)(da)、效率(lv)低(di)及準確性差等諸多不足，因(yin)此(ci)研發(fa)(fa)出(chu)一套無線溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)數據采(cai)(cai)集系(xi)(xi)統(tong)意(yi)義重大(da)(da)(da)。比如(ru)在儲存一些(xie)(xie)容(rong)易(yi)(yi)變(bian)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)農產(chan)(chan)(chan)(chan)品時(shi)，需要(yao)(yao)將(jiang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控制(zhi)在適宜(yi)范圍中(zhong)(zhong)(zhong)以(yi)(yi)防止其(qi)腐爛變(bian)質(zhi)]。再者(zhe)，隨(sui)(sui)著近年來(lai)(lai)經濟及社(she)會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)，日(ri)常生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)對(dui)(dui)電(dian)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求(qiu)量(liang)日(ri)益增大(da)(da)(da)，電(dian)能就逐漸成(cheng)為(wei)現代(dai)社(she)會中(zhong)(zhong)(zhong)重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能源之一，也是(shi)(shi)(shi)國民(min)經濟的(de)(de)(de)(de)(de)(de)命(ming)脈，對(dui)(dui)人(ren)(ren)們(men)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)(huo)及國民(min)經濟起著至關重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。因(yin)此(ci)，確保電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)安全(quan)可靠地(di)運(yun)行是(shi)(shi)(shi)電(dian)力(li)管理部(bu)門的(de)(de)(de)(de)(de)(de)首要(yao)(yao)任務。變(bian)電(dian)站中(zhong)(zhong)(zhong)設備(bei)(bei)運(yun)行狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)好(hao)壞(huai)是(shi)(shi)(shi)影(ying)響變(bian)電(dian)站的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)運(yun)行及整個電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)穩定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個重要(yao)(yao)指標，根(gen)據歷史(shi)上發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統(tong)故障的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據統(tong)計，發(fa)(fa)現大(da)(da)(da)部(bu)分故障發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)前期及正在發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)時(shi)都會伴(ban)隨(sui)(sui)著設備(bei)(bei)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)，這(zhe)種溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)會傳(chuan)導到設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外殼上，而且發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)這(zhe)些(xie)(xie)故障時(shi)通(tong)常很難人(ren)(ren)為(wei)發(fa)(fa)現，故可以(yi)(yi)通(tong)過(guo)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)來(lai)(lai)檢測(ce)(ce)(ce)電(dian)氣設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行狀態(tai)，以(yi)(yi)避免電(dian)網事故的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)及設備(bei)(bei)損壞(huai)，但(dan)是(shi)(shi)(shi)過(guo)去(qu)人(ren)(ren)們(men)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)方法(fa)(fa)不僅不能及時(shi)地(di)發(fa)(fa)現故障，而且還容(rong)易(yi)(yi)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)漏報情況，并(bing)且這(zhe)些(xie)(xie)傳(chuan)統(tong)方法(fa)(fa)不容(rong)易(yi)(yi)實(shi)(shi)現對(dui)(dui)密封(feng)狀態(tai)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設備(bei)(bei)或(huo)處于障礙物(wu)(wu)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設備(bei)(bei)進行測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)，再者(zhe)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)輻射對(dui)(dui)長(chang)期處在強(qiang)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)環(huan)境下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)監(jian)測(ce)(ce)(ce)人(ren)(ren)員的(de)(de)(de)(de)(de)(de)身體健康也有(you)(you)很大(da)(da)(da)影(ying)響。為(wei)了解決這(zhe)些(xie)(xie)難題(ti)，人(ren)(ren)們(men)迫切需要(yao)(yao)采(cai)(cai)用(yong)一種新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)來(lai)(lai)替代(dai)之前采(cai)(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那(nei)些(xie)(xie)傳(chuan)統(tong)方法(fa)(fa)。近年來(lai)(lai)，物(wu)(wu)聯網。技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)誕(dan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)及飛速發(fa)(fa)展(zhan)為(wei)無線測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)(wen)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)現提供了可能。
物(wu)聯(lian)網這個(ge)概念(nian)是美國在1999年提(ti)出(chu)，當時稱為(wei)傳感網，其(qi)定(ding)義是：通(tong)過射頻識別(bie)(RFID)、紅外感應器(qi)、全球定(ding)位(wei)系統、激光掃描(miao)器(qi)等信息(xi)(xi)傳感設(she)備(bei)，按約定(ding)的(de)協議，將任何(he)物(wu)品(pin)與(yu)互聯(lian)網相連接(jie)，進行信息(xi)(xi)交換和(he)通(tong)信，以實現(xian)智能(neng)化識別(bie)、定(ding)位(wei)、跟蹤、監控和(he)管理的(de)一種(zhong)網絡概念(nian)。
本文基于物聯網技術研發出了一種可以既適用于蔬菜大棚等農業場所又適用于變電站等工業場所的無線測溫系統。該系統以低功耗微處理器、溫度傳感器和無線射頻芯片為核心部件，聯合電源模塊組成溫度采集通信模塊，設計了一種超低功耗無線通信協議。該系統具有便于攜帶、安裝方便、準確度高、抗干擾能力強等特點，有效地解決了傳統測溫方式存在的布線復雜、效率低、成本高、維修難等問題，具有重大的工程意義。
1系統總體設計
整個系統由(you)(you)(you)數(shu)據采(cai)(cai)集端(duan)(duan)(duan)和數(shu)據接(jie)收(shou)(shou)(shou)端(duan)(duan)(duan)兩部分組成(cheng)，其中數(shu)據采(cai)(cai)集端(duan)(duan)(duan)由(you)(you)(you)無線(xian)模塊組成(cheng)，數(shu)字信(xin)(xin)號通過傳感(gan)器轉(zhuan)換后被(bei)發(fa)送到無線(xian)模塊，再經(jing)過調制后發(fa)出；數(shu)據接(jie)收(shou)(shou)(shou)端(duan)(duan)(duan)由(you)(you)(you)主機(ji)及無線(xian)模塊組成(cheng)。接(jie)收(shou)(shou)(shou)端(duan)(duan)(duan)接(jie)收(shou)(shou)(shou)到采(cai)(cai)集端(duan)(duan)(duan)發(fa)來(lai)的(de)(de)數(shu)據后，按照通信(xin)(xin)協(xie)議(yi)解調，還原其中的(de)(de)有效信(xin)(xin)息(xi)和數(shu)據后再通過串口(kou)發(fa)送給計算機(ji)，由(you)(you)(you)電腦對數(shu)據進行處理分析。系統總體結構(gou)框架(jia)如圖(tu)1所示。
圖1系統整體(ti)結構框架
按照物聯(lian)網(wang)(wang)技(ji)術的概念，又(you)可將此系(xi)統(tong)分為(wei)3層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，即感(gan)知(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、網(wang)(wang)絡層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)應(ying)(ying)用層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。其中(zhong)，感(gan)知(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)以傳感(gan)器為(wei)主(zhu)(zhu)體，網(wang)(wang)絡層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)以接收設備(bei)與傳輸設備(bei)為(wei)主(zhu)(zhu)體，應(ying)(ying)用層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)以監控后臺與用戶終端為(wei)主(zhu)(zhu)體。
2系統具體設(she)計方案
根(gen)據系(xi)統方案，設計(ji)了硬(ying)(ying)件電路，該(gai)系(xi)統硬(ying)(ying)件結構(gou)如(ru)圖2所示。
圖2系統硬件(jian)結構
該系統主要由數據(ju)采集端和數據(ju)接收端兩部分(fen)組(zu)成(cheng)，兩者之(zhi)間(jian)的溫(wen)度(du)數據(ju)信(xin)息傳遞通過(guo)無(wu)(wu)線信(xin)道(dao)實現。其中信(xin)息發送端由單(dan)只(zhi)無(wu)(wu)線收發模塊與(yu)多只(zhi)溫(wen)度(du)傳感(gan)器組(zu)成(cheng)，信(xin)息接收端由單(dan)只(zhi)無(wu)(wu)線收發模塊與(yu)SPI口(kou)相連，再(zai)聯(lian)合(he)計算機構成(cheng)。
2.1感知層設計(ji)方案
感知(zhi)層相(xiang)關硬件部分由(you)單片機和多只溫度傳感器(qi)及無線射(she)頻芯片組成。
2.1.1單片機
單(dan)片(pian)(pian)機(ji)是一個具有超(chao)(chao)低(di)功(gong)耗(hao)和精簡指令(ling)集的(de)混合信號(hao)處理器，特別適合運用于(yu)需要電(dian)池供電(dian)的(de)便(bian)攜式儀器儀表中。電(dian)源電(dian)壓為(wei)1．8V～3．6V低(di)電(dian)壓，具有處理能力(li)強、運算速(su)度快、超(chao)(chao)低(di)功(gong)耗(hao)、片(pian)(pian)內(nei)資源豐富、方便(bian)的(de)開發環境等特點(dian)。另外，單(dan)片(pian)(pian)機(ji)具有5種(zhong)低(di)功(gong)耗(hao)模(mo)(mo)式，可以通過控制片(pian)(pian)內(nei)時鐘，使其進(jin)入不同的(de)低(di)功(gong)耗(hao)模(mo)(mo)式，以適應不同場合的(de)低(di)功(gong)耗(hao)需求。
2.1.2溫度傳(chuan)感(gan)器
溫(wen)度(du)傳感器(qi)具有體積小、硬件開(kai)銷低、抗干(gan)擾能力強、精度(du)高等特點。數(shu)字溫(wen)度(du)傳感器(qi)接線方便(bian)，封裝后可應用(yong)于多種場合。工作電壓為(wei)3．0～5．5V，溫(wen)度(du)轉換時的(de)延(yan)時時間為(wei)750ms，測溫(wen)范圍為(wei)一55～+125℃，固有測溫(wen)誤(wu)差(cha)為(wei)±1℃。
2.1.3無線(xian)射頻芯(xin)片
芯片是由NordicVLSI公司推出(chu)的單(dan)片射頻收發(fa)器，有如(ru)下特(te)點：輸(shu)(shu)出(chu)功(gong)率(lv)和通(tong)(tong)信頻道可(ke)通(tong)(tong)過(guo)程(cheng)序(xu)進(jin)行配(pei)置(zhi)(zhi)，主(zhu)要工(gong)作(zuo)于(yu)433MHz、868MHz和915MHz的ISM頻段。芯片內置(zhi)(zhi)頻率(lv)合(he)成器、功(gong)率(lv)放大器、晶體振蕩器和調(diao)制(zhi)器等(deng)功(gong)能模(mo)塊(kuai)，輸(shu)(shu)出(chu)功(gong)率(lv)和通(tong)(tong)信頻道可(ke)通(tong)(tong)過(guo)程(cheng)序(xu)進(jin)行配(pei)置(zhi)(zhi)，非(fei)常適合(he)于(yu)低功(gong)耗、低成本的系統設計。
2.1.4感知層相關程(cheng)序流程(cheng)
單(dan)片機負(fu)責(ze)對進(jin)行(xing)溫(wen)(wen)度采集初始化脈沖方面的工作(zuo)。主機操作(zuo)按照初始化操作(zuo)、ROM操作(zuo)、內存操作(zuo)、數據(ju)處理4個步驟進(jin)行(xing)，其中(zhong)溫(wen)(wen)度采集部分流程如圖(tu)3所示。
2.2網絡層設計方案(an)
2.2.1網絡(luo)層相(xiang)關協議設計
通信(xin)協議的(de)(de)(de)(de)好(hao)壞是影響物聯網無線傳(chuan)感器網絡性(xing)能的(de)(de)(de)(de)一個重要參數，設計(ji)一個合適(shi)的(de)(de)(de)(de)通信(xin)協議對網絡的(de)(de)(de)(de)可靠性(xing)，節能性(xing)、健壯(zhuang)性(xing)都起到很大作用針對本系統的(de)(de)(de)(de)實際需(xu)求(qiu)，采(cai)用星型網絡拓(tuo)撲結構(gou)，該結構(gou)簡單、穩定性(xing)高(gao)、效率高(gao)、實現簡單，能滿足(zu)系統的(de)(de)(de)(de)基本要求(qiu)。
圖3溫度采集流程
2.2.2網絡層相關硬件(jian)設計
網絡層(ceng)的(de)相關硬件主要由數據服務器及(ji)無線溫度(du)接收儀(主控芯片、無線通信模塊(kuai)及(ji)RS485模塊(kuai))組成(cheng)。
當無(wu)線(xian)通(tong)(tong)信(xin)模(mo)塊(kuai)將(jiang)無(wu)線(xian)傳感(gan)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)數據接收(shou)進(jin)來后(hou)，由主控芯(xin)片(pian)對(dui)其進(jin)行包(bao)裝，然后(hou)通(tong)(tong)信(xin)模(mo)塊(kuai)再通(tong)(tong)過RS485媒介將(jiang)其送到主站。就目(mu)前而言，RS485是比較常(chang)(chang)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)訊模(mo)式，通(tong)(tong)常(chang)(chang)用(yong)(yong)于輻射(she)干(gan)擾強(qiang)度(du)比較小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合。為了(le)(le)使本系(xi)(xi)統同時也(ye)適用(yong)(yong)于輻射(she)干(gan)擾強(qiang)度(du)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合，比如變(bian)電(dian)(dian)(dian)站等場所，本系(xi)(xi)統采用(yong)(yong)了(le)(le)屏(ping)蔽(bi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。屏(ping)蔽(bi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)就是在(zai)普通(tong)(tong)非(fei)屏(ping)蔽(bi)布線(xian)系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外面(mian)加上金屬(shu)屏(ping)蔽(bi)層，利用(yong)(yong)金屬(shu)屏(ping)蔽(bi)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)射(she)、吸收(shou)及(ji)趨(qu)膚效應實現防止(zhi)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)干(gan)擾及(ji)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)輻射(she)功能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)。屏(ping)蔽(bi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)綜合利用(yong)(yong)了(le)(le)雙絞線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平衡(heng)原(yuan)理及(ji)屏(ping)蔽(bi)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)屏(ping)蔽(bi)作用(yong)(yong)，因而具有非(fei)常(chang)(chang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)兼(jian)容特性。本系(xi)(xi)統采用(yong)(yong)了(le)(le)導(dao)電(dian)(dian)(dian)導(dao)磁(ci)(ci)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料制成(cheng)類(lei)似外殼之(zhi)類(lei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)東西，這樣可以(yi)將(jiang)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)場限制在(zai)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間(jian)范圍(wei)內，使電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)場從屏(ping)蔽(bi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)面(mian)傳到另一(yi)面(mian)時有了(le)(le)很大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衰減(jian)，所以(yi)本測溫(wen)模(mo)塊(kuai)在(zai)變(bian)電(dian)(dian)(dian)站等電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)強(qiang)度(du)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合下(xia)使用(yong)(yong)時，很大(da)(da)程度(du)上減(jian)少(shao)了(le)(le)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)對(dui)其正常(chang)(chang)工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)干(gan)擾，以(yi)保證其能在(zai)這種強(qiang)磁(ci)(ci)場場合下(xia)正常(chang)(chang)工作。
無線溫(wen)度接收(shou)儀(yi)主要負責(ze)對數(shu)據(ju)的接收(shou)與轉(zhuan)發(fa)功能，而數(shu)據(ju)服務器接收(shou)來自無線溫(wen)度接收(shou)儀(yi)轉(zhuan)發(fa)過來的溫(wen)度數(shu)據(ju)，然后(hou)將這些數(shu)據(ju)按照需求存儲(chu)起來，以備用(yong)戶(hu)的調用(yong)及訪問。其程序流程如(ru)圖4所示(shi)。
2.3應(ying)用層(ceng)設計(ji)方案
應用(yong)層是一個后臺軟(ruan)件，設(she)(she)計(ji)時(shi)(shi)既要遵循功能操(cao)作(zuo)實(shi)用(yong)、界面友好、版面美觀的原(yuan)則(ze)，還應該實(shi)現系統設(she)(she)備的建檔和配(pei)置工(gong)作(zuo)、實(shi)時(shi)(shi)召喚及(ji)數(shu)據顯(xian)示、歷史數(shu)據查詢及(ji)顯(xian)示、溫度超限報警及(ji)多(duo)方(fang)式提(ti)醒(xing)、無(wu)線溫度傳(chuan)感器定位、能通過公共網絡進行(xing)訪(fang)問等功能。
圖4無線溫度接收儀相關程序流程
3安科瑞無線測溫監(jian)控系(xi)統及(ji)在線測溫產(chan)品介紹
3.1概(gai)述(shu)
開關(guan)柜溫度在(zai)線監(jian)測(ce)(ce)系統(tong)是基(ji)于470MHz無線測(ce)(ce)溫技術開發的針對開關(guan)柜進行測(ce)(ce)溫的系統(tong)，可對開關(guan)柜分(fen)別為母(mu)線排、上下(xia)觸頭、電(dian)纜接(jie)頭，柜體表面(mian)等(deng)部位(wei)溫度進行實時監(jian)測(ce)(ce)，方(fang)便運維人員及遠程監(jian)控中心掌握現場設備運行情況。
3.2應用場所
變電所，配電室，箱變等
配(pei)電室箱變數據中(zhong)心(xin)機房
3.3系統(tong)架(jia)構
開關柜無線(xian)(xian)測溫(wen)(wen)(wen)系統由無線(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)傳感器、測溫(wen)(wen)(wen)通訊終端(duan)（溫(wen)(wen)(wen)度(du)顯示(shi)儀）、溫(wen)(wen)(wen)度(du)監測預警工作站(zhan)三部分組成，
3.4系統功能
3.4.1實時監測
Acrel-2000T無線測溫(wen)監控(kong)軟件人機(ji)界面友好，能(neng)夠(gou)以配電一次(ci)圖(tu)的(de)(de)形式直觀顯(xian)示各測溫(wen)節點的(de)(de)溫(wen)度數(shu)據及有關故障、告(gao)警等信息。
3.4.2溫度(du)查詢
溫度(du)歷史曲線（1分鐘(zhong)(zhong)、5分鐘(zhong)(zhong)、60分鐘(zhong)(zhong)可選）：
3.4.3運行報(bao)表
查(cha)詢各(ge)回(hui)路設備(bei)運行(xing)溫度報表。
3.4.4實時報警
壁(bi)掛式(shi)無(wu)線測(ce)溫監控設備(bei)具有實時報警功(gong)能(neng)，設備(bei)能(neng)夠對溫度越限等事件發出警告(gao)。設備(bei)提供以下(xia)幾種告(gao)警方式(shi)：
1）彈(dan)出事(shi)件報警窗口。
2）實時語音報警功(gong)能(neng)，能(neng)夠對所有(you)事件發出(chu)語音告警。
3）短信(xin)(xin)警(jing)告。可以向指(zhi)定(ding)手機號(hao)碼發送告警(jing)信(xin)(xin)息(xi)短信(xin)(xin)（需選配短信(xin)(xin)貓(mao)）。
3.4.5歷史告警查詢
Acrel-2000T無線測(ce)溫(wen)監控系統能夠(gou)對所有告(gao)警事件(jian)記錄進行存儲和管理，方便用(yong)戶對系統和告(gao)警等事件(jian)進行歷史追(zhui)溯，查詢統計、事故分析。
3.4.6用戶(hu)權(quan)限管理
Acrel-2000T無線測溫監控系(xi)統(tong)為保障系(xi)統(tong)安全(quan)穩定(ding)運(yun)行，設置(zhi)了用戶(hu)權(quan)(quan)限(xian)(xian)管理功能(neng)。通過用戶(hu)權(quan)(quan)限(xian)(xian)管理能(neng)夠防止未經(jing)授權(quan)(quan)的(de)操作（如數據庫修改等）。可(ke)以定(ding)義不同級(ji)別用戶(hu)的(de)登錄名、密碼及操作權(quan)(quan)限(xian)(xian)，為系(xi)統(tong)運(yun)行、維護(hu)、管理提供可(ke)靠(kao)的(de)安全(quan)保障。
3.4.7定值設置
用于修(xiu)改高溫(wen)定值、超溫(wen)定值。
WEB，手機APP（可選）：
通過網址和手(shou)機(ji)APP展(zhan)示(shi)頁面顯示(shi)變電(dian)站數量、變壓器數量、監(jian)測點位數量等概況(kuang)信息，設備溫度、通信狀態(tai)，用電(dian)分析和事件記錄。
3.5.產品選型(xing)
3.5.1無線(xian)測(ce)溫傳感器選型
3.6典型(xing)配置方案
3.6.1高低壓柜(ju)內(nei)電(dian)氣接點無線測(ce)溫（單柜(ju)就地顯(xian)示）
a）配置方案
說明：ARTM-Pn通過RS485接口連接ATC實現開關柜溫度集中顯示，可接收60只無線溫度傳感器
ATE100/100M/200/400/100P/200P。
b）安裝實例
ARTM-PnATE100接點測溫ATE200母(mu)排測溫ATE400斷路器觸頭(tou)測溫
3.6.2高(gao)壓(ya)柜(ju)內電氣(qi)接點無線測溫帶操(cao)顯功能（單柜就地顯示(shi)）
a）配置(zhi)方案(an)
說明：ASD320通過RS485接口連接ATC實現開關柜溫度集中顯示，可接收12只無線溫度傳感器
ATE100/100M/200/400/100P/200P。
b）安裝實(shi)例
ASD320ATE200觸頭測溫(wen)ATE400母排測溫(wen)ATE100M柜體測溫(wen)
3.6.3高(gao)低壓柜內電氣接點無線測溫（集(ji)中就地顯(xian)示/就地無(wu)顯(xian)示）
a）配置方案(an)
說明：觸摸屏通過RS485接口連接ATC實現開關柜溫度集中顯示，可接收240只無線溫度傳感器
ATE100/100M/200/400/100P/200P。如果現場不需要就地顯示，可以直接通過ATC的RS485接口，把數據傳送到值班室的遠程溫度監控系統。
b）安裝實例
ATP070ATCATE200接點測溫ATE200電容器表面測溫
3.6.4就地壁掛式集中顯示(shi)方案(an)（適用于改造，不(bu)方(fang)便(bian)在柜子上加裝(zhuang)顯示屏的(de)現場(chang)）
方案(an)一：Acrel-2000T/A就地(di)集中(zhong)顯示：
說明：Acrel-2000/A通過RS485接口連接ATC實現開關柜溫度集中顯示，可接收240只無線溫度傳感器
ATE100/100M/200/400/100P/200P。
方(fang)案二(er)：Acrel-2000T/B就(jiu)地(di)集中顯示：
說明：Acrel-2000T/B不僅可以(yi)通過(guo)RS485連接(jie)多種ATC收發器(qi)(qi)接(jie)收所(suo)有型號(hao)傳感(gan)器(qi)(qi)實(shi)現(xian)集中(zhong)顯(xian)示，還(huan)可以(yi)通訊連接(jie)配電室內無線測(ce)溫相關就(jiu)地(di)顯(xian)示裝置實(shi)現(xian)集中(zhong)顯(xian)示，同時還(huan)可以(yi)連接(jie)配電室內智能操(cao)控(kong)、微(wei)機保護、電力(li)(li)儀表等電力(li)(li)監控(kong)設備進行監測(ce)。
3.6.5低壓(ya)電氣接(jie)點有(you)線測(ce)溫、變壓(ya)器繞組測(ce)溫
a）配(pei)置方案
說明：ARTM-8溫度巡檢儀可配8路Pt100傳(chuan)感器(qi)，有(you)線連接，Pt100傳(chuan)感器(qi)客(ke)戶自配，測(ce)量低壓(ya)電氣接點時(shi)Pt100傳(chuan)感器(qi)需(xu)做好絕緣處理。
b）安(an)裝實例(li)
ARTM-8PT100
4結語
本文提出(chu)的(de)(de)(de)基于物聯網的(de)(de)(de)無線(xian)溫度(du)檢測模塊(kuai)可以(yi)實(shi)現(xian)(xian)遠(yuan)程(cheng)無線(xian)溫度(du)測量及數據傳輸，通(tong)過恰當的(de)(de)(de)硬件(jian)電路設(she)(she)計及合(he)理的(de)(de)(de)軟件(jian)編程(cheng)設(she)(she)計使溫度(du)數據得以(yi)安(an)全(quan)(quan)可靠地傳輸和遠(yuan)程(cheng)監控(kong)，保證了蔬菜大(da)棚、變電站等工農業生(sheng)產(chan)生(sheng)活(huo)(huo)環境中各設(she)(she)備的(de)(de)(de)安(an)全(quan)(quan)生(sheng)產(chan)與(yu)運(yun)行(xing)。本系統在(zai)日(ri)常的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)生(sheng)活(huo)(huo)中有著(zhu)良好的(de)(de)(de)應(ying)用前景，具有重(zhong)大(da)的(de)(de)(de)現(xian)(xian)實(shi)意義。
參(can)考文獻
[1] 張劍.國內(nei)糧情(qing)測控系統的(de)現狀(zhuang)及發(fa)展趨(qu)勢(shi)[J].工廠自(zi)動(dong)化，2001（2）:68-69.
[2] 宋守金(jin)，吳云韜，鄭(zheng)更生.基于(yu)物聯(lian)網的(de)無(wu)線測溫模塊設(she)計(ji).
[3] 安(an)科瑞用戶變(bian)電站綜合(he)自動(dong)化與運維解決方案.2021.02月(yue)版(ban).
[4] 安科瑞企業微電(dian)網(wang)設計與應用(yong)手冊.2020.06月版.
作者簡介：張星，女，安(an)科瑞電氣(qi)股份有限公(gong)司，主(zhu)要從事無線測溫系統的研發與(yu)應(ying)用
