《基于Zigbee的振動(dòng)監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、2010年11月機(jī)床與液壓NOV．2010第38卷第22期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．38No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．22．037基于Zigbee的振動(dòng)監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)許俊杰，陳磊，董辛昊(鄭州大學(xué)振動(dòng)工程研究所，河南鄭州450001)摘要：在分析Zigbee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出以射頻芯片CC2430為核心、結(jié)合Zigbee技術(shù)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案，論述系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，重點(diǎn)介紹無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)，為某些場(chǎng)合下振動(dòng)監(jiān)測(cè)布線困難時(shí)提供可行的途徑。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；Z

2、igbee技術(shù)；CC2430無(wú)線傳輸芯片；振動(dòng)監(jiān)測(cè)中圖分類號(hào)：TP393：TN914文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—3881(2010)22—107—2TheDesignofWirelessSensorNetworkforVibrationMonitoringBasedonZigbeeXUJuniie，CHENLei，D0NGXinmin(ResearchInstituteofVibrationEngineering，ZhengzhouUniversity，ZhengzhouHenan450001，China)Abstract：Basedontheanalysisofthesta

3、ndardZigBeeagreement，thedesignofZigBeewirelesssensorforvibrationmonitoringsolutionwaspresentedadoptingRFchipCC2430asMCU．Thesystem’Sstructure，workingprincipleandhardwarecircuitsandsoftwaredesigningweregiven．Itprovidesafeasiblewayforthedifficultiesofsomewiringinvibrationmonitoring．Keywords：Wirel

4、esssensornetworks；Zigbeetechnology；CC2430RFchip；Vibrationmonitoring一般情況下，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)儀器可通過(guò)電2總體設(shè)計(jì)纜進(jìn)行安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸，但在有些場(chǎng)合下，現(xiàn)場(chǎng)總體設(shè)計(jì)規(guī)劃如圖1所示，組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)條件比較惡劣，傳感器布線不便或者走線成本過(guò)高，對(duì)工業(yè)設(shè)備振動(dòng)參量進(jìn)行監(jiān)測(cè)采集，并診斷設(shè)備運(yùn)行都會(huì)限制狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的使用；監(jiān)測(cè)儀器情況。中，傳輸電纜(特別是傳感器端)的故障或破損也(1)工作方式為在線監(jiān)測(cè)(也可理解為在線點(diǎn)檢)；會(huì)影響儀器的正常使用，增加了對(duì)維修工作的要求。(2)傳感器類型為加速度傳感器；

5、而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集信息采集、傳輸、處理于一體(3)數(shù)據(jù)采集方式。各個(gè)節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)由上的綜合智能信息系統(tǒng)，在降低安裝和維修成本、方便位機(jī)控制。采用TDMA(TimeDivisionMultipleAc．使用方面具有一定的優(yōu)越性。無(wú)線技術(shù)的大規(guī)模普及cess，多址分時(shí)接入)的工作方式，每個(gè)時(shí)間段上只只是時(shí)間早晚的問(wèn)題，在設(shè)備故障診斷中引入無(wú)線傳有一個(gè)節(jié)點(diǎn)接人工作。為了節(jié)省功耗，每個(gè)節(jié)點(diǎn)工作感器網(wǎng)絡(luò)一定程度上也是一種趨勢(shì)。間隔以rain為單位，正常工作傳輸時(shí)只傳送特征值為此，作者在分析Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特(如加速度單峰值)，同時(shí)傳感器節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)一組當(dāng)前點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，提

6、出了一種面向狀態(tài)監(jiān)控中波形數(shù)據(jù)，若上位機(jī)請(qǐng)求可上傳此波形數(shù)據(jù)；振動(dòng)信號(hào)的采集與傳輸，采用Zigbee無(wú)線通信技術(shù)(4)結(jié)構(gòu)，采用樹(shù)形或網(wǎng)狀拓?fù)?。?shù)形時(shí)，每構(gòu)建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案。個(gè)區(qū)域或機(jī)組有若干無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)1Zigbee技術(shù)簡(jiǎn)介據(jù)由簇節(jié)點(diǎn)收集，簇節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集點(diǎn)收集，數(shù)Zigbee是IEEE802．15．4協(xié)議的代名詞，根據(jù)這據(jù)采集點(diǎn)與Pc機(jī)通信，上位Pc機(jī)與工業(yè)以太網(wǎng)相個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無(wú)線通信連。節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)收集點(diǎn)和無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)采用同樣的技術(shù)。2004年推出Zigbee1．0版本，目前穩(wěn)定版本為軟硬件結(jié)構(gòu)，只是在傳感器節(jié)點(diǎn)要連接傳

7、感器而其余2．0，最新版本為ZigbeePro。其特點(diǎn)是近距離(部分二者不需要此環(huán)節(jié)。若通信距離不夠，不必采用網(wǎng)狀芯片理論距離可達(dá)500m)、低復(fù)雜度、自組織、低拓?fù)?，各?jié)點(diǎn)采用中繼接力的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本，工作在2．4GHz免費(fèi)頻點(diǎn)設(shè)計(jì)中預(yù)留對(duì)此通信方式的支持；段。Zigbee是目前在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)化無(wú)線測(cè)控系統(tǒng)中采用(5)實(shí)施方式為分布實(shí)施，各無(wú)線通信節(jié)點(diǎn)采的主要無(wú)線組網(wǎng)方式，主要的嵌入式芯片制造商也用同樣的軟硬件模塊。在現(xiàn)有加速度傳感器的基礎(chǔ)