基于有源電子標(biāo)簽的電氣火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警
第一節(jié) 系統(tǒng)介紹:
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》以及相關(guān)規(guī)范《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法》,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成應(yīng)包括:電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備、剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器以及測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器等三個(gè)最基本種類組成。其中,剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器又由監(jiān)控探測器和剩余電流互感器(分閉口式、開口式兩種)所組成;測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器由監(jiān)控探測器和測溫傳感器所組成。本系統(tǒng)中著重介紹監(jiān)控系統(tǒng)中的采集傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)連接示意圖如下:
無線技術(shù)發(fā)展到今天,特別是 寬帶擴(kuò)頻技術(shù)的出現(xiàn),使得無線通訊可靠性得到大大改善,在某些環(huán)境中,甚至超過有線的通訊可靠性。在很多場合下,綜合性能遠(yuǎn)優(yōu)于有限傳輸系統(tǒng)。本系統(tǒng)即使用了西谷曙光公司提供的基于DSSS技術(shù)開發(fā)的新一代無線傳輸技術(shù)。極大地提高了傳輸?shù)目煽啃?,系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
系統(tǒng)組成: 本系統(tǒng)方案采用成都西谷曙光的成熟新一代2.4GRFID有源電子標(biāo)簽系統(tǒng)。成都西谷曙光數(shù)字技術(shù)有限公司由美籍華裔歸國留學(xué)博士創(chuàng)立于2004年6月,公司通歷經(jīng)8年的技術(shù)積累和不斷地創(chuàng)新實(shí)踐,開發(fā)出了一整套領(lǐng)先世界的全新一代無線智能傳感網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng),即超低功耗、超遠(yuǎn)距離的四合一無線智能通信技術(shù)LDSW(Low Duty Cycle Smart Wireless)。其最大特點(diǎn)就是在無線通信設(shè)備超低占空比運(yùn)行的前提下,利用“DNA檢測”和同一系統(tǒng)內(nèi)“多頻道協(xié)同工作”等專利技術(shù),實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離,快速和靈活可靠的雙向通信,低成本地來滿足物聯(lián)網(wǎng)各種底層信息采集傳輸?shù)男枰?。其將一般簡單低成本的微型有源電子?biāo)簽,在不增加硬件成本的前提下,升級成為一種具有高度工作靈活性,超低功耗,超遠(yuǎn)距離,并可自主運(yùn)行程序的“無線智能終端”。LDSW集成了射頻識別、無線傳感網(wǎng)、實(shí)時(shí)定位、無線遙測遙控等多種功能與一身。它解決了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大難題-如何低成本和超低功耗地來實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)以下各種“物”信息的無線采集和傳輸問題。LDSW經(jīng)過長期反復(fù)驗(yàn)證、完善和沉淀,其領(lǐng)先性已得到國內(nèi)外業(yè)界的公認(rèn)。
本系統(tǒng)使用的設(shè)備共有四種:傳感器,接入器,集中器,信號檢測器四種產(chǎn)品?;驹O(shè)計(jì)思路如下。
傳感器用于即前說明中的故障報(bào)警信號檢測設(shè)備,用于檢測各種信號(如漏電,溫度等),采集信號以RS485接口輸出。
傳感器檢測到信號后,將傳感器工作狀態(tài)(正常、報(bào)警等)通過rs485傳送給接入器,接入器通過2.4G射頻信號發(fā)送給集中器。
集中器收到各個(gè)范圍內(nèi)的接收器數(shù)據(jù),將他通過網(wǎng)絡(luò)或者光纖送往云平臺。
云平臺的數(shù)據(jù)用于提供各種客戶安全管理及預(yù)警服務(wù)。
傳統(tǒng)模式下傳感器和集中器的連接是以有線方式連接,組網(wǎng)方式各有不同(如 RS485、CAN等)。與傳統(tǒng)模式的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)對比,本監(jiān)控系統(tǒng)具有以下幾個(gè)優(yōu)勢:
1. 實(shí)時(shí)監(jiān)控,結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng),消除了時(shí)間和空間的限制。監(jiān)控平臺實(shí)時(shí)收集現(xiàn)場監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),并且主動推送給用戶,無論用戶位置在哪里,只要有移動互聯(lián)數(shù)據(jù)或者手機(jī)信號,都可以通過網(wǎng)絡(luò)或者短信接收/查詢到監(jiān)控現(xiàn)場的實(shí)時(shí)狀態(tài)和數(shù)據(jù)。
2. 工程簡單,由于物聯(lián)網(wǎng)通訊設(shè)備可以選擇不同類型的無線互聯(lián)設(shè)備,所以安裝時(shí)不需要工程布線,也不用切斷正常供電,特別適合使用在沒有條件重新布線,老舊建筑等環(huán)境。
3. 成本大為降低,本系統(tǒng)采用無線工作方式,省掉了現(xiàn)場安裝布線的費(fèi)用,并且可以用一個(gè)讀寫器管理多個(gè)傳感器(最多可管理數(shù)十個(gè)傳感器),相比原有有線系統(tǒng)單一讀寫器管理一個(gè)傳感器的工作方式,節(jié)約了讀寫器用量,整體成本下浮15---35%。
4. 成熟的防碰撞處理機(jī)制,本系統(tǒng)使用了機(jī)遇有源電子標(biāo)簽的成熟的防碰撞機(jī)制,有效解決了多終端可靠傳輸問題,有效避免了多終端同時(shí)向中心傳輸?shù)呐鲎矄栴}。
5. 獨(dú)立性強(qiáng),各終端傳感器相互間無電氣連接,各自的故障相互間影響小。
6. 硬件擴(kuò)展性強(qiáng),增加或減少終端傳感器對于工程安裝幾乎不影響。
7.抗干擾力強(qiáng),使用DSSS寬帶直序擴(kuò)頻技術(shù),大大提高了無線通訊的抗干擾能力,提高了通訊可靠性,結(jié)合西谷LDSW系統(tǒng)中的協(xié)議容錯(cuò)處理機(jī)制,保證了傳輸系統(tǒng)的可靠性。
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第二節(jié) 設(shè)備介紹
2.1 集中器
集中器是有源電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)接收和傳輸設(shè)備,它通過RF2.4G信號,與公網(wǎng)相連 ,它接到接入器的有效數(shù)據(jù)后,立即傳向控制中心或者云處理中心,上位機(jī)(控制中心或云處理節(jié)點(diǎn))收到信息后,必須回以確認(rèn),否則讀寫器將把數(shù)據(jù)存在本地,讀寫器與上位機(jī)之間的通訊通道標(biāo)準(zhǔn)配置為RS232/RS485,網(wǎng)線、光纖通道可選擇購買串口服務(wù)器的辦法,將串口轉(zhuǎn)為網(wǎng)口、光纖接口
技術(shù)指標(biāo)
外觀圖如下所示
輸入電壓:交流110~250ACV
采用多頻道/信道同時(shí)協(xié)同工作模式
超遠(yuǎn)距離睡眠喚醒技術(shù)“DNA Check”(射頻編碼特征比對技術(shù))
輸出接頭方式:航空接頭
輸出接口:RS232/RS485
數(shù)據(jù)接口不支持熱插拔
采用防水設(shè)計(jì),防雷設(shè)計(jì)
控制負(fù)載工作電壓:AC220V
外殼:塑料
功能特點(diǎn):
能夠操作有源電子標(biāo)簽,能夠接收標(biāo)簽的盤點(diǎn)信息
多信道工作能力
能夠方便的實(shí)現(xiàn)功能和設(shè)備的拓展,成為無線智能網(wǎng)絡(luò)的通用節(jié)點(diǎn)
支持西谷曙光企標(biāo)RFId2010V1.0以及RFId2010V1.1(ascii指令集)
讀寫器的工作指標(biāo)如下表所示。
工作溫度 |
–35° to 85°C |
發(fā)射電流約 |
400 mA |
接收電流約 |
130 mA |
天線類型 |
外置SMA天線 |
接收靈敏度 |
-102 dBm |
輸出功率可達(dá) |
小于20dBm |
可視通信距離 |
≥1.5km |
傳輸速率 |
125kbps 可調(diào) |
工作頻率 |
2.4Ghz~2.498Ghz |
串口工作速率 |
2400~115200bps(可選) |
DSSS通信方式 |
2.2接入器
是西谷公司的專利產(chǎn)品,具有低功耗,智能接入等功能,它是西谷公司物聯(lián)網(wǎng)的終端接入設(shè)備,是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),需要接入物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備均可通過本節(jié)點(diǎn)進(jìn)入物聯(lián)或者傳感網(wǎng)絡(luò),他根據(jù)客戶的應(yīng)用環(huán)境和使用用途不同,其功能、外觀和結(jié)構(gòu)也有所不同。
技術(shù)指標(biāo)
外觀如下
接入器技術(shù)參數(shù)
工作溫度 |
–35° to 85°C |
發(fā)射電流 |
約300mA |
接收電流 |
約35mA |
接收靈敏度 |
-102 dBm |
天線類型 |
PCB內(nèi)置 |
輸出功率 |
>+ 18dBm |
通信方式 |
DSSS擴(kuò)頻通信 |
工作頻率 |
2.4Ghz~2.498Ghz |
可視通訊距離 |
1.5Km |
傳輸速率 |
125kbps, |
外殼 |
塑料材質(zhì) |
通訊接口 |
RS485 |
供電方式 |
+5VDC |
通訊接口 |
RS485 |
2.3信號檢測器
是西谷公司的輔助產(chǎn)品,它是西谷公司物聯(lián)網(wǎng)的工程安裝過程中的重要輔助工具,用于判斷及檢測安裝現(xiàn)場中的接入器和集中器之間的安裝位置,優(yōu)化無線通訊質(zhì)量的工具。
技術(shù)指標(biāo)
外觀如下
信號檢測器技術(shù)參數(shù)
工作溫度 |
–35° to 85°C |
發(fā)射電流 |
約300mA |
接收電流 |
約35mA |
接收靈敏度 |
-102 dBm |
天線類型 |
PCB內(nèi)置 |
輸出功率 |
>+ 18dBm |
通信方式 |
DSSS擴(kuò)頻通信 |
工作頻率 |
2.4Ghz~2.498Ghz |
可視通訊距離 |
1.5Km |
傳輸速率 |
125kbps, |
外殼 |
塑料材質(zhì) |
供電方式 |
鋰氬電池 |