一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器，包括電源控制模塊，與電源控制模塊相連接的太陽能電池板和鋰電池，連接電源控制模塊并與系統(tǒng)控制處理中心雙相連接，且分別向載荷信號調(diào)理模塊、載荷傳感器模塊、系統(tǒng)控制處理中心、無線信號功率調(diào)節(jié)器、加速度信號調(diào)理模塊、加速度傳感器模塊和zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊提供電源的低功耗電源管理模塊；所述系統(tǒng)控制處理中心分別雙向連接無線信號功率調(diào)節(jié)器和低功耗電源管理模塊；無線信號功率調(diào)節(jié)器雙線連接zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊。本實用新型在利用zigbee自組網(wǎng)低功耗、低成本、自組網(wǎng)的優(yōu)勢的同時，利用無線信號功率調(diào)節(jié)器將信號傳播距離擴展，解決了長距離有限網(wǎng)絡(luò)布線安裝不方便的問題。
【專利說明】—種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種變送器，特別涉及一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器。
【背景技術(shù)】
[0002]早期采油廠一直靠傳統(tǒng)分離器量油，為此均建立計量站，在井口周邊鋪設(shè)大量管網(wǎng)，由人工計量取樣，無論從人員到設(shè)備費用，成本投資都很大。近些年在傳統(tǒng)模式的采集方式基礎(chǔ)上，靠近井口處安裝有線載荷變送器，進行功圖法量油，取得一定成果，但由于井口周邊線路容易折斷，且修井作業(yè)后系統(tǒng)恢復(fù)困難，因此有線變送器并不是很理想化的產(chǎn)品，后期逐漸出現(xiàn)了無線載荷變送器，通過短距離無線傳送到RTU，RTU通過GPRS模塊利用現(xiàn)有的無線基站進行數(shù)據(jù)遠傳并通過服務(wù)器進行圖形界面展示，解決了有線載荷變送器安裝和維護不便的問題，但是仍需要大量的運營成本。
實用新型內(nèi)容
[0003]為解決上述問題，本實用新型提供一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器。
[0004]具體解決方案為:一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器，包括電源控制模塊，與電源控制模塊相連接的太陽能電池板和鋰電池，連接電源控制模塊并與系統(tǒng)控制處理中心雙相連接，且分別向載荷信號調(diào)理模塊、載荷傳感器模塊、系統(tǒng)控制處理中心、無線信號功率調(diào)節(jié)器、加速度信號調(diào)理模塊、加速度傳感器模塊和zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊提供電源的低功耗電源管理模塊；所述系統(tǒng)控制處理中心分別雙向連接無線信號功率調(diào)節(jié)器和低功耗電源管理模塊；無線信號功率調(diào)節(jié)器雙線連接zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊。
[0005]低功耗精密電源管理模塊進行電量分配，分別傳送到各個模塊，從而進行各個模塊間的信息交換，加速度傳感器調(diào)理模塊用來檢測抽油機井的上下止點，同時對加速度值進行積分，獲取抽油機井的運動速度，然后通過速度積分得到相對位移，載荷傳感器模塊用來采集抽油機井的拉力，同時采用可變放大增益的差分輸入AD采集。
[0006]進一步，所述載荷傳感器模塊單向連接載荷信號調(diào)理模塊，載荷信號調(diào)理模塊單向連接系統(tǒng)控制處理中心；所述加速度傳感器模塊單向連接加速度信號調(diào)理模塊，加速度信號調(diào)理模塊單向連接系統(tǒng)控制處理中心。
[0007]進一步，低功耗電源管理模塊通過Mcu引腳可以控制外設(shè)電源供電開啟關(guān)閉，電源控制模塊為低功耗電源管理模塊進行供電。
[0008]本實用新型在利用zigbee自組網(wǎng)低功耗、低成本、自組網(wǎng)的優(yōu)勢的同時，利用無線信號功率調(diào)節(jié)器將信號傳播距離擴展，解決了長距離有限網(wǎng)絡(luò)布線安裝不方便的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]其中:
[0011]1.電源控制模塊2.太陽能電池板3.鋰電池
[0012]4.低功耗電源管理模塊 5.載荷信號調(diào)理模塊 6.載荷傳感器模塊
[0013]7.系統(tǒng)控制處理中心 8.無線信號功率調(diào)節(jié)器 9.zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊
[0014]10.加速度信號調(diào)理模塊 11.加速度傳感器模塊【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖1對本實用新型作進一步描述。 [0016]如圖1所示，一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器，包括電源控制模塊1，與電源控制模塊I相連接的太陽能電池板2和鋰電池3，連接電源控制模塊I并與系統(tǒng)控制處理中心7雙相連接，且分別向載荷信號調(diào)理模塊5、載荷傳感器模塊6、系統(tǒng)控制處理中心7、無線信號功率調(diào)節(jié)器8、加速度信號調(diào)理模塊10、加速度傳感器模塊11和zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊9提供電源的低功耗電源管理模塊4 ;所述系統(tǒng)控制處理中心7分別雙向連接無線信號功率調(diào)節(jié)器8和低功耗電源管理模塊4 ;無線信號功率調(diào)節(jié)器8雙線連接zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊9。
[0017]zigbee作為一種新型的無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，目前能夠生產(chǎn)對應(yīng)芯片并有成套解決方案的廠家為 T1、Freescale、Ember、JENNIC (捷力)、MICR0CHIP，其中 Ti 對應(yīng)的 zigbee 協(xié)議棧使開源免費，所以選擇了 Ti的芯片和解決方案。
[0018]在此選擇Ti 的 CC2520，CC2520 是第二代的 zigBee/IEEE802.15.4RF 收發(fā)器，主要用于2.4GHz的ISM頻段。CC2520可工作高達125攝氏度，可提供極好的靈敏度和共存性能，有極好的連接性能和可低電壓工作。此外，CC2520支持幀處理，數(shù)據(jù)緩沖，突發(fā)傳輸，數(shù)據(jù)加密，數(shù)據(jù)鑒權(quán)，空閑頻道檢測，連接質(zhì)量指示以及幀定時信息等，從而降低了主控制器的加載。CC2520廣泛應(yīng)用IEEE802.15.4系統(tǒng)，zigBee系統(tǒng)，工業(yè)監(jiān)視和控制系統(tǒng)，家庭和建筑物自動化，自動讀表，低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，機頂盒和遙控以及消費類電子。
[0019]低功耗電源管理模塊4通過Mcu引腳可以控制外設(shè)電源供電開啟關(guān)閉，電源控制模塊I為低功耗電源管理模塊4進行供電。
[0020]本實用新型在利用zigbee自組網(wǎng)低功耗、低成本、自組網(wǎng)的優(yōu)勢的同時，利用無線信號功率調(diào)節(jié)器將信號傳播距離擴展，解決了長距離有限網(wǎng)絡(luò)布線安裝不方便的問題。
【權(quán)利要求】
1.一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器，其特征在于:包括電源控制模塊，與電源控制模塊相連接的太陽能電池板和鋰電池，連接電源控制模塊并與系統(tǒng)控制處理中心雙相連接，且分別向載荷信號調(diào)理模塊、載荷傳感器模塊、系統(tǒng)控制處理中心、無線信號功率調(diào)節(jié)器、加速度信號調(diào)理模塊、加速度傳感器模塊和zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊提供電源的低功耗電源管理模塊；所述系統(tǒng)控制處理中心分別雙向連接無線信號功率調(diào)節(jié)器和低功耗電源管理模塊；無線信號功率調(diào)節(jié)器雙線連接zigbee自組網(wǎng)無線通信模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器，其特征在于:所述載荷傳感器模塊單向連接載荷信號調(diào)理模塊，載荷信號調(diào)理模塊單向連接系統(tǒng)控制處理中心；所述加速度傳感器模塊單向連接加速度信號調(diào)理模塊，加速度信號調(diào)理模塊單向連接系統(tǒng)控制處理中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于zigbee的低功耗遠距離無線載荷變送器，其特征在于:低功耗電源管理模塊通過Mcu引腳可以控制外設(shè)電源供電開啟關(guān)閉，電源控制模塊為低功耗電源管理模塊進行供電。
【文檔編號】G01L5/00GK203432729SQ201320472193
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】劉虎旭, 胥毅, 胡勇, 孫蘭鵬, 鄧鵬飛 申請人:天津市萬眾科技發(fā)展有限公司