基于无线网络的电机温度监控系统

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1、基于无线网络的电机温度监控系统摘要传统的有线监控系统不仅布线困难、麻烦，而且维护成本也很高。针对这一情况，本方案设计基于无线WiFi网络的电机温度监控系统。根据实际情况，从低成本，高安全性的角度出发，对该系统软硬件进行设计。网络节点的设计采用AT89C51芯片，传感器节点采用DS18B20温度传感器，具有一定的实用价值。关键词：远程监控；电机温度；ABSTRACTTraditionalwiredmonitoringsystemnotonlywiringdifficultiesandtrouble,andmaintenanc

2、ecostisalsohigh.Aimedatthissituation,theschemedesignofmotortemperaturemonitoringsystembasedonwirelessWI_FInetwork.Accordingtotheactualsituation,fromthelowcost,highsafetypointofview,todesignthesystemhardwareandsoftware.ThedesignofthenetworknodeAT89C51chip,sensornod

3、eUSESDS18B20temperaturesensor,hasacertainpracticalvalue引言　电气传动系统中的电机,如泵站泵机、炉窑风机等,常常是昼夜连续运行的。这类系统中，如果电机出现异常运行情况而未及时发现与排除,可能会造成电机及相关设备损坏,产生重大经济损失。电机温度过热的原因可以从如下四个方面考虑。电源方面：一、电源电压过高或过低；二、电源电压不对称；三、电源电压不平衡。负载方面：一、电动机过载运行；二、拖动的机械负载工作不正常或机械存在故障。电机自身方面：一、电动机绕组短路或短路；二、电动机

4、接法错误；三、电动机自身机械故障。通风散热方面：一、环境温度过高，使进风温度高；二、电动机内部灰尘过多或杂物挡住进风口；三、风扇损坏或装反。如何获得实时电机温度变化信号并准确传输到工作站,及时采用相关信息处理技术快速发现及处理,可以防止电机损坏,保证系统正常运行。这是工程应用领域十分关心的问题。1.电机温度无线监控系统设计1.1系统方案设计原则构建远程温度采集网络时需要考虑数据的传输方式、数据安全，安装是否方便和所需成本等问题。本系统用于在监控室内工作人员无线监控机房电动机的运行温度状态，所以要考虑周围环境可能带来的干扰。

5、无线的远距离数据传输方式主要有无线传感器网络、GSM短信、GPRS、卫星通信和WiFi等。相比较而言，GSM短信由于传输速率慢、传输不可靠，所以不适宜作为传输的应用，并且运营时还需缴纳一定的通信费用；GPRS远程数据采集的应用，需要较高的通信费用；卫星通信费用、基站的成本较高；WiFi相比无线传感器网络的传输速度高的多，而且可靠性也较高。因此，以WiFi网络的方式构建无线监控电机温度网络是较合适的方案。1.2系统方案设计原理本系统利用WIFI网络传输汇总节点数据的完整无线网络，主站的工控机通过串口与WIFI模块通信，在电机

6、网络中每个需要监测的电机上安装温度传感器组成传感器网络。当温度传感器检测温度信号后，经过AD模块、单片机、MMF(监控服务器)模块将数据经过WIFI网络传输至监控中心，监控中心可将信息实时显示、存储、查询、报警等功能，最后通过人工控制电机运行状态。2电机温度无线监控系统的硬件结构组成2.1系统结构如图2.1：图2.1电机温度无线监控结构图其中工控机与控制器模块通过无线网络连接，控制器与DAI、ADI模块，以及ADI、DAI与温度对象之间通过有线方式连接。图中无线传输单元包括MST(管理站点)，AP（接收节点）,CST(控制

7、站点)，RAP(中继接收节点)，RST(中继站点)组成。MST用于连接管理单元和无线传输单元。AP用于实现RST和MST之间的正常通信。RAP和RST共同组成一组中继器，用于延长网络传输距离。CST用于连接传输单元和控制单元。控制单元由监控服务器（MMF）、模数转换器（ADI）、数模转换器（DAI）、有源低通滤波器(LPF)、单片机装置和传感器部分组成。ADI和所述的DAI用于实现数字量和模拟量的相互转化。LPF用于过滤掉工业现场的干扰信号。2.2硬件系统模块功能（1）控制器部分该部分中的单片机控制器与ADI、DAI模块通

8、过内部端口直接连接在一起。ADI模块将从被测电机上采集到的信息转换为数字量输入单片机，单片机将所得信号传送到MMF部分再通过无线网络送到监控中心，监控中心可将信息实时显示、存储、查询、报警等功能，按照工控机指定的给单片机的命令通过DAI模块转换为模拟量输出电动机，实现电动机的运行状态的改变。（2）无线网