一种基于无线传感器网络的车间多参数监测系统.pdf

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1、96传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第10期一种基于无线传感器网络的车间多参数监测系统许家栋，张斌珍，王玮冰，殷亚飞，应俏东(1．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051；2．中国科学院微电子研究所中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室，北京1000293．江苏物联网研究发展中心，江苏无锡214135)摘要：针对现有监测系统存在的功能单一、灵活性不强等不足，基于无线传感器网络，以STM32F103微处理器为计算处理核心，设计了一种组网灵活的多参数车间

2、状态监测系统。该系统能够对车间内的环境温度、湿度、气压和设备震动、运动、倾斜等参数进行数据采集，并将数据无线发送给监测中心，实现远程实时监测。在实现功能的前提下，重点进行低功耗设计。测试结果表明：系统数据包传输率在90％以上，温度测量误差小于0．7cc，功耗低，能长时间稳定、准确地监测环境信息。关键词：无线传感器网络；多参数；数据采集；低功耗中图分类号：TP212．6；TP274．5文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)10-0096-03Amulti-parametermonitoringsystemforworkshop—base

3、d0nWSNsXUJia—dong，ZHANGBin—zhen，WANGWei—bing’，YINYa-fei，YINGQiao—dong。(1．KeyLaboratoryofInstrumentationScience＆DynamicMeasurement，MinistryofEducation，NorthUniversityofChina，T~yuan030051，China；2．KeyLaboratoryofMicroelectronicsDeviceandIntegratedTechnology，InstituteofMicroelectro

4、nicsofChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China；3．JiangsuR&DCenterforInternetofThings，Wuxi214135，China)Abstract：Aimingatsimplefunctionalityandlackofflexibilityofexistingmonitoringsystem，amulti—parameterfactorystatemonitoringsystembasedonwirelesssensornetworks(WSNs)isdesigned

5、usingSTM32F103microprocessorascoreofcomputationandprocessing．Thesystemisabletocollectparametersincludingtemperature，humidity，atmosphericpressure，andequipmentvibration，movement，tilt，anddatasaretransmittedbywirelessnetworktothemonitoringcenter，SOreal—timeremotemonitoringisrealize

6、d．Lowpowerconsumptiondesignisemphasizedconsideration．Testresultsshowthatdatapacketstransmissionrateofthesystemisover90％，temperaturemeasurementerrorislessthan0．7℃，powerconsumptionislowanditcanaccuratelyandstablelymonitorenvironmentalinformationforalongtime．Keywords：wirelesssenso

7、rnetworks(WSNs)；multi—parameter；dataacquisition；lowpowerconsumption0引言只能采集单一的环境参数，比如：温度、湿度等，如果需要采在特定的车问应用环境中，通常需要同时采集并传输集多个参数，须同时安装多种传感器节点，导致硬件资源的周围环境中的多种参数。例如：用于半导体器件加工和测浪费、增加了复杂性和成本；2)对使用总线进行有线传输试的超净问，对温度、湿度、光学加工和测试设备的稳定性的系统，当车间空间过大、待监测点较多时，存在布线困难、等均有较高的要求。因此，实时、有效监测环境中的多种参移动

8、性差等缺点，如后装车间和工厂，无线方案显得更加可数对工业制造加工非常重要。行；3)无线传感器节点的功耗是影响