GPRS的無線水表監(jiān)控系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)

介紹了低功耗無線遠(yuǎn)傳水表及其監(jiān)控平臺在自來水用水情況遠(yuǎn)程監(jiān)管中所起的作用,匯總了該遠(yuǎn)傳水表在實(shí)際發(fā)應(yīng)用中的功能改善,展望了遠(yuǎn)傳水表的發(fā)展前景和發(fā)展趨勢。

為了加強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性且方便用戶進(jìn)行刷卡操作,選擇在無磁水表中加入射頻讀卡器.讀卡器的硬件上采用msp430單片機(jī)與射頻讀寫芯片rc522相結(jié)合的方式,具有較低的功耗;軟件上根據(jù)mifare1s50射頻卡及多扇區(qū)多密碼的特點(diǎn),采用一次一密的動態(tài)加密方式,較好地保護(hù)了卡內(nèi)數(shù)據(jù)的安全性,同時(shí)對于用戶惡意補(bǔ)卡現(xiàn)象也做了相應(yīng)防備措施.

ic卡水表用于對流經(jīng)管道的水量進(jìn)行精確計(jì)量,具有智能數(shù)字顯示功能,可實(shí)現(xiàn)對用水的預(yù)付費(fèi)管理。重點(diǎn)介紹了低功耗ic卡水表的設(shè)計(jì)方法。該水表選用pic微處理器、pcf8563時(shí)鐘/日歷芯片、e2prom及其他微功耗器件和電路來實(shí)現(xiàn)水量的計(jì)量和控制,具有可靠性高和功耗低的特點(diǎn)。

針對目前用水單位地理位置分布分散,難以實(shí)現(xiàn)對其用水量實(shí)時(shí)監(jiān)測的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了采用gprs無線傳輸技術(shù)的水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用.net技術(shù)實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為b/s三層結(jié)構(gòu),由數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸模塊和信息處理模塊組成。實(shí)踐證明,該系統(tǒng)具有可靠性高、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、傳輸速度快的特點(diǎn)。

為滿足現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用要求,克服傳統(tǒng)壓力變送器存在的問題,設(shè)計(jì)了基于msp430單片機(jī)和zigbee無線技術(shù)的壓力變送器。采用模塊化硬件設(shè)計(jì),分別開發(fā)了a/d轉(zhuǎn)換、rs-485通信、無線通信等各種硬件模塊。同時(shí)采用傳感器"間歇供電"方式和芯片低功耗編程技術(shù),降低了變送器的功耗。試驗(yàn)表明,該壓力變送器的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求,具有高速率、高精度、抗干擾性強(qiáng)和無線傳輸?shù)忍匦浴?/p>

能效監(jiān)測系統(tǒng)的目標(biāo)是監(jiān)測能源使用情況,提出合理能耗建議。但作為能效監(jiān)測系統(tǒng)自身來說,必須是節(jié)能的,即是低功耗或超低功耗的。能效監(jiān)測系統(tǒng)主要采用微功率無線方式通信,對無線自組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了研究,創(chuàng)新的從組網(wǎng)機(jī)制上實(shí)現(xiàn)了降低能耗的目的,結(jié)合超低功耗軟硬件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)單元節(jié)點(diǎn)的超低功耗。

設(shè)計(jì)并研制了一款用于高檔住宅的無線掌紋門鎖控制器,采用無線編解碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線發(fā)射和無線接收,由microchip公司的納瓦級別微處理器pic16f684作為系統(tǒng)控制器;4節(jié)干電池作為無線接收模塊的電源,可保證5000次以上鎖的正常開啟。該門鎖控制器實(shí)現(xiàn)了低功耗的設(shè)計(jì),滿足了市場對門鎖安全性的需求。

針對國內(nèi)現(xiàn)有無線熱能表存在功耗大、射頻穿透能力弱和信息不全等問題,基于超聲波流量測量技術(shù)和433mhz射頻通信技術(shù),研究設(shè)計(jì)了一款超低功耗無線超聲波熱能表。該熱能表采用電源的動態(tài)調(diào)節(jié)和流量驅(qū)動無線發(fā)送模式,在降低無線通信功耗的同時(shí)不丟失計(jì)量信息。該表年均工作電流低于14μa,一節(jié)內(nèi)置2800ma的鋰電池可工作20個(gè)采暖期,這為無線熱能表的大面積推廣應(yīng)用克服了技術(shù)障礙。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，配電網(wǎng)的智能化已成為電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。利用遠(yuǎn)程通信將現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)集中到監(jiān)控主機(jī)，由監(jiān)控主機(jī)監(jiān)控、管理現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行，構(gòu)成智能化配電監(jiān)控系統(tǒng)，是配電網(wǎng)智能化的基本要求。傳統(tǒng)配電監(jiān)控系統(tǒng)的通信采用網(wǎng)絡(luò)線、光纖等有線方式。其優(yōu)點(diǎn)是通信速度快、

[摘要]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線傳輸技術(shù)越來越受到社會各個(gè)行業(yè)的重視，更加推動了前端低功耗無線傳輸儀器儀表的發(fā)展。本文針對油田無線監(jiān)控系統(tǒng)的前端無線壓力表的設(shè)計(jì)做了系統(tǒng)的闡述，該無線壓力表設(shè)計(jì)采用了低功耗的msp430系列單片機(jī)以及恒流源供電方式設(shè)計(jì)，采用無線通訊傳輸技術(shù)，降低了工程施工成本。

cpu卡作為特殊的嵌入式操作系統(tǒng)的微控制器,已經(jīng)呈現(xiàn)出越來越旺盛的生命力。介紹了用16位超低功耗單片機(jī)msp430f413來開發(fā)cpu卡智能水表,分析了各模塊的硬軟件設(shè)計(jì)。

針對當(dāng)前ic卡水表普遍存在的故障率高、可靠性低的情況,提出了一種智能ic卡水表的設(shè)計(jì)方案,對電控閥進(jìn)行了高可靠性的重新設(shè)計(jì),以msp430f413為單片機(jī)進(jìn)行了低功耗的硬件電路設(shè)計(jì),達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

1原理概述在城市管理中,自來水管線在使用過程中時(shí)常因工程施工、水管老化等各種原因?qū)е滤艿钠屏?。這些事故不但造成了巨大的損失,而且嚴(yán)重的甚至影響到交通,造成惡劣影響。因此這里介紹一套城市自來水管網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。

智能水表無線抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和gprs技術(shù)的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了局部無線到遠(yuǎn)程無線的連接,并給出了基于cc2430,gps,gprs和單片機(jī)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案.

給出了一種低功耗智能ic卡冷水表的軟硬件設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)方法[1,2],該智能冷水表具有水量顯示、水量累計(jì),電磁閥控制,操作記錄,防強(qiáng)磁場干擾,防拆,欠壓報(bào)警等功能,獨(dú)特的低功耗設(shè)計(jì)大大延長了水表的有效使用壽命.該方法實(shí)現(xiàn)的水表經(jīng)實(shí)際測試,性能指標(biāo)已達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求,是一種具有推廣應(yīng)用價(jià)值的產(chǎn)品.

針對無線自動抄表系統(tǒng)中表具數(shù)據(jù)的采集和無線傳輸問題,提出一種低成本、低功耗的解決方案.采用零功耗磁敏傳感器、msp430f123單片機(jī)和cc1100射頻通信芯片對傳統(tǒng)四表進(jìn)行改造,設(shè)計(jì)了一種無線脈沖遠(yuǎn)傳表.該儀表采用正負(fù)雙脈沖采樣技術(shù),提高了抗電磁干擾能力;采用中斷喚醒技術(shù)和電磁波喚醒技術(shù),降低了功耗;制定了通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了短距離無線通信.該儀表功耗低、計(jì)量準(zhǔn)確、抗電磁干擾能力強(qiáng),通信可靠,具有較高實(shí)用價(jià)值.

提出了基于多管并聯(lián)結(jié)構(gòu)的低功耗低噪聲放大器(lna),討論了這種結(jié)構(gòu)下噪聲與功耗的相互關(guān)系,提出了低功耗lna基于"優(yōu)化區(qū)"概念的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。提出的電路具有結(jié)構(gòu)簡單對稱的特點(diǎn)。在0.35μmcmos工藝下進(jìn)行pspice仿真測試。結(jié)果表明,新的低噪聲放大器在2.5v電壓下功耗僅為110μw,等效輸入噪聲為16.5nv/hz1/2。與已發(fā)表的低噪聲放大器比較,具有明顯的低功耗特點(diǎn)。

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,近年來塔機(jī)安全事故時(shí)有發(fā)生,給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成很大損失,所以有必要研究塔機(jī)全參數(shù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)控儀。該文討論了基于gprs網(wǎng)絡(luò)搭建塔機(jī)監(jiān)控儀系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案,具體采用avrmega系列單片機(jī),主從mcu雙核協(xié)作的工作方式;而軟件系統(tǒng)基于mfc連接池、線程池靈活設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性,ado接口支持多種結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的連接,該文討論的方案已在國內(nèi)某家塔機(jī)制造商得到了應(yīng)用。

現(xiàn)在大多數(shù)使用的無極繩連續(xù)牽引車監(jiān)控系統(tǒng)功能比較少,只有保護(hù)和調(diào)節(jié)速度等簡單功能,整個(gè)過程中竟然沒有視頻監(jiān)控。針對這種情況,設(shè)計(jì)了一種帶有無線監(jiān)控系統(tǒng)的無極繩連續(xù)牽引車,本文對這點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。無極繩連續(xù)牽引車裝置了該系統(tǒng)之后,司機(jī)可以在運(yùn)行過程中對其實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以對其進(jìn)行啟動停止、調(diào)速、保護(hù)和無線監(jiān)視,大大的提高了牽引車運(yùn)行的安全程度。

針對當(dāng)前抄表系統(tǒng)存在的實(shí)時(shí)性差、安裝維護(hù)不便等缺點(diǎn),采用ti公司的cc2530芯片和深圳有方公司的gprs通信模塊m590,設(shè)計(jì)了一種將zigbee技術(shù)和gprs技術(shù)結(jié)合起來的遠(yuǎn)程無線抄表系統(tǒng)。由于其上行和下行通信信道均采用無線通信的方式,無需布線,安裝簡便,故障易于排查。該系統(tǒng)既發(fā)揮了zigbee技術(shù)自組網(wǎng)能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)容量大的優(yōu)點(diǎn),解決了數(shù)量龐大的電能表管理與抄讀困難的問題,又發(fā)揮了gprs技術(shù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、永久在線的優(yōu)勢,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

為了長期有效地監(jiān)測建筑物健康狀況并對其發(fā)生的結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行識別,需要由傳感器系統(tǒng)、本地處理器和中央監(jiān)控設(shè)備組成的基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的建筑結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)控系統(tǒng)。介紹了該系統(tǒng)3個(gè)組成部分的主要功能,提出一種基于輪詢制的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,并進(jìn)一步定量分析了其平均循環(huán)時(shí)間,最大、最小循環(huán)時(shí)間和理論帶寬。