一种基于无线通信的空压站房数据监控系统的制作方法

本实用新型涉及空压机站房数据监控系统，特别涉及一种基于无线通信的空压站房数据监控系统。

背景技术：

现在空压机站房一般采用空压站房数据监控系统来对空压站房数据进行监控。一般来说，实现监控需要将各个设备连接到同一个网络上，因此布线将各设备连接是目前常见的方法。根据空压站房的大小，设备的布置和数量等原因，布线的难度有所不同。

然而由于空压站房设备属于工业设备，这些设备在运行中产生的电磁干扰可导致有线通信的信息丢失，严重时甚至造成通信中断。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种性能较高、抗干扰能力强的空压站房数据监控系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于无线通信的空压站房数据监控系统，包括主控制器和一个或多个从控制器，所述主控制器通过无线方式与从控制器连接；

所述主控制器包括第一中央处理器、第一数据存储模块、第一无线通信模块和第一rs-485通信模块，所述第一数据存储模块、第一无线通信模块和第一rs-485通信模块分别与第一中央处理器连接；

所述从控制器包括第二中央处理器、数字量输入模块、继电器驱动模块、模拟量输入模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、can通信模块和第二rs-485通信模块；所述数字量输入模块、继电器驱动模块、模拟量输入模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、can通信模块和第二rs-485通信模块分别与第二中央处理器连接。

所述主控制器通过rs-485总线外接plc或服务器；

所述从控制器通过rs-485通信接口、can通信接口、模拟量接口、数字量接口中的一种或多种外接空压机站房设备；

所述主控制器将各从控制器的实时数据汇总到主控制器内的数据缓存中，通过rs-485总线向plc或服务器提供汇总的数据。

作为优选的技术方案，所述第一中央处理器、第二中央处理器采用stm32f103ve单片机。

作为优选的技术方案，所述数字量输入模块采用tlp521光耦元件。

作为优选的技术方案，所述继电器输出模块采用达林顿管uln2003和继电器元件。

作为优选的技术方案，所述模拟量输入模块采用单片机的内部逻辑电路。

作为优选的技术方案，所述第一数据存储模块、第二数据存储模块采用at24c256芯片。

作为优选的技术方案，所述第一无线通信模块、第二无线通信模块采用sx1278芯片。

作为优选的技术方案，所述第一rs-485通信模块、第二rs-485通信模块采用max485芯片。

作为优选的技术方案，所述can通信模块采用tja1042t芯片。

作为优选的技术方案，所述空压机站房设备包括空压机、电表、冷干机和压力传感器、吸干机、水泵、冷却塔或阀门。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本系统通过无线通信技术实现空压站房设备的数据交互，有效的避免了传统现场总线容易受到电磁干扰产生的通信受阻问题；同时由于设备间无需布线，本系统可有效降低施工难度，减少施工时间，提高设备调试效率。

2、本系统可覆盖空压机站房内绝大部分的设备，通过无线通信的方式将设备实时数据汇总后，再传输到plc或服务器，进而实现空压站房数据的监控。

附图说明

图1为本基于无线通信的空压站房数据监控系统的应用原理示意图。

图2为本基于无线通信的空压站房数据监控系统的主控制器的结构原理示意图。

图3为本基于无线通信的空压站房数据监控系统的从控制器的结构原理示意图。

图4为本基于无线通信的空压站房数据监控系统的控制器的数字量输入模块的电路原理示意图。

图5为本基于无线通信的空压站房数据监控系统的控制器的继电器驱动模块的电路原理示意图。

图6为本基于无线通信的空压站房数据监控系统的控制器的模拟量输入模块的电路原理示意图。

图7为本基于无线通信的空压站房数据监控系统的控制器的数据存储模块的电路原理示意图。

图8为本基于无线通信的空压站房数据监控系统控制器的无线通信模块的电路原理示意图。

图9为本基于无线通讯的空压站房数据监控系统控制器的rs-485通信模块的电路原理示意图。

图10为本基于无线通讯的空压站房数据监控系统控制器的can通信模块的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例一种基于无线通信的空压站房数据监控系统，包括主控制器和多个从控制器，主控制器通过rs-485总线外接plc；所述主控制器与多个从控制器通过无线信号连接；所述从控制器通过rs-485总线外接空压机、电表或流量计，通过数字量输入模块、继电器输出模块与冷干机、吸干机、水泵、冷却塔或阀门连接，通过模拟量输入模块与模拟量传感器连接，通过can通信模块与空压机连接。

如图2所示，所述主控制器，包括第一中央处理器、第一数据存储模块、第一无线通信模块和第一rs-485通信模块；所述第一数据存储模块、第一无线通信模块和第一rs-485通信模块分别与第一中央处理器连接。

如图3所示，所述从控制器，包括第二中央处理器、数字量输入模块、继电器驱动模块、模拟量输入模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、can通信模块和第二rs-485通信模块。所述数字量输入模块、继电器驱动模块、模拟量输入模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、can通信模块和第二rs-485通信模块分别与第二中央处理器连接。

其中，第一中央处理器和第二中央处理器均用于处理数字量输入模块、继电器驱动模块、模拟量输入模块、数据存储模块、无线通信模块、rs-485通信模块、can通信模块所传输的数据。

上述的数字量输入模块，其主要用于接收空压机、冷干机、吸干机、水泵、冷却塔、阀门等设备无源数字量输出信号，包括但不限于运行状态、故障报警等；

上述的继电器驱动模块用于控制空压机、冷干机、吸干机、水泵、冷却塔、阀门的启停、加卸载；

上述的模拟量输入模块用于接收温度、压力、流量、露点传感器等等模拟信号；

上述的第一数据存储模块、第二数据存储模块用于存储控制器的用户设置数据；

上述的第一rs-485通信模块和第二rs-485通信模块有两个作用：其一用于plc、电脑、服务器、hmi等上位设备与控制器之间的数据交互；其二用于从控制器连接空压机、多功能电表、流量计等等设备，实现从控制器与上述设备的现场通信；

上述的can通信模块用于从控制器连接使用can总线通信的空压机，实现从控制器与该种设备的现场通信。

如图4所示，所述数字量输入模块使用tlp521光耦元件来实现。

如图5所示，所述继电器输出模块使用达林顿管uln2003和继电器元件来实现。

如图6所示，所述模拟量输入模块使用单片机的内部逻辑电路实现。

如图7所示，所述第一、第二数据存储模块使用at24c256芯片实现，使用i2c硬件接口实现通信。

如图8所示，所述第一、第二无线通信模块使用sx1278芯片实现，使用spi硬件接口实现通信。

如图9所示，所述第一、第二rs-485通信模块采用max485芯片来实现，使用uart硬件接口实现通信。

如图10所示，所述can通信模块采用tja1042t芯片来实现，使用can控制器硬件接口实现通信。

本基于无线通信的空压站房数据监控系统使用时，其原理是：通过计算机，使用rs-485接口连接从控制器，配置该从控制器的波特率、数据位、停止位、奇偶校验位、站号、型号，各模拟量传感器的量程等数据，再将各从控制器与对应的设备进行连接，从控制器即可投入工作状态；主控制器通过rs-485接口连接plc，配置包括各从控制器的站号；配置完成后，主控制器和从控制器之间即可实现数据通信。

plc通过rs-485总线读取主控制器内对应的寄存器，即可实现设备的信息读取功能；plc对主控制器内特定的寄存器进行写操作，即可实现设备的控制功能。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。