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          侵权投诉

          一种基于机智云平台服务器实现数据远传

          2019-12-27 11:03 ? 次阅读

          传统的工厂低压配电间经常发生过负荷和短路等现象,再加上巡检强度大,存在的安全隐患较多,没有现代化的功率检测与数据远传的功能,当发生故障或功率超标时,管理人员及时采取有效措施的难度较大,因此对配电间的远程监控是十分重要的。

          基于机智云物联网平台的工厂低压配电间远程监测系统,以STM32为控制核心,采用了WIFI无线传输技术,GPRS无线通信技术,传感器技术,实现了对工厂配电间的远程检测和报警提醒,满足了工厂工作人员可以通过手机APP远程查看配电间状态,极大程度上减少了工作人员的工作量,大大提高了安全性。

          该监测系统通过对变压器的输出电流进行检测,将检测数据发送到手机上,工作人员通过手机APP可随时查看到实时数据,当实时电流超过设定值时,系统会自动报警,同时还会向相关人员发送报警短信,以便管理者及时采取有效的措施。

          [ 1、系统总体简介 ]

          机智云物联网云平台是致力于物联网、智能硬件云服务的开发平台,为开发者提供了自助式智能硬件开发工具和开放的云端服务 。

          本文提出了一种基于机智云平台服务器实现数据远传,并且配电间远程监测系统主要是由传感器???、 控 制 器 与 处 理 器 模 块 、 显 示 模 块 、GPRS???、WIFI无线传输???、继电器??楣钩?。该监测系统以STM32F103ZET6单片机作为核心控制器,通过传感器??槎员?[3]压器的输出电流进行数据采集,然后输入到STM32单片机中进行数据处理和变换,再通过显示??樵谙殖∠允境隼?,让现场工作人员更加直观的观察到实时数据。

          同时将检测的电流数据通过WIFI??樯洗交窃品衿?,用户可以打开手机APP连上机智云服务器就可以查看到实时的电流数据,并且还可以在手机APP上手动设置报警临界值,当实时电流超过报警临界值时,STM32单片机会控制继电器??榈纪ūň?,实现现场报警,同时STM32单片机还会控制GPRS??楦喙厝嗽狈⑺捅ň绦?,实现远程报警。以上设计实现了对配电间输出电流的远程检测与报警,能够极大程度的释放工作人员,大大提高设备运行的安全性与可靠性。图1为配电间远程监测系统的总体示意图。

          [ 2、系统硬件设计 ]

          2.1 主控制器???/p>

          配电间远程监测系统的主控制器采用的是ST公司生产的内核为Cortex-M3系列STM32F103ZET6微 控 制 器 , 具 有 最 高 72MHz的工作频率,高达512 kB闪存,最大64kB的SRAM,工作电压采用3.3 V,具有丰富的GPIO端口和并联到两条APB总线的外设,包括两个12位的ADC,3个16位定时器和3个USART接口 。在该系统中主控制器 [2]??橹饕美纯刂撇杉藕诺腁/D转换、数据处理、数据与机智云服务器进行的数据传输、GPRS??榈亩绦欧⑺?、继电器??榈谋蘸系裙ぷ?。

          2.2 传感器???/p>

          [1] 对配电间变压器的输出电流采集采用的是交流电流互感器,该交流电流互感器的输入范围为0~700 A,能够输出4~20 mA/0~3.3 V的信号,其测量精度高,相应速度快,抗干扰能力强,符合现场环境以及本设计的要求,如图2所示。

          2.3 WIFI无线传输???/p>

          无线传输??椴捎玫氖茿TK-ESP8266无线WIFI???,它是alientek推出的一款高性能UART-WIFI(串口-无线)???。ATK-ESP8266??椴捎么冢↙VTTL)与 MCU通信,内置TCP/IP协议栈,能够实现 串口与WIFI之间的转换,其具有三种转换 模式:串口转WIFI SPA、串口转WIFI AP和WIFI STA+WIFI AP的模式 。本系统通过主控制器??橛階TK-ESP8266??榻惺萁换?,实现数据通过ATK-ESP8266??樯洗交窃品衿?,如图3所示。

          2.4 GPRS无线通信???/p>

          由于当配电间变压器输出电流超过设定值时,需要向相关人员发送报警短信,在本文中选择SIM900A??榻猩杓?,该??榘逶豐IMCOM公司的工业级双频GSM/GPRS???:SIM900 A, 工 作 频 段 双频:900/1800 MHz,可以低功耗输实现短信、彩信、数据信息的传 。图 4为 SIM900A芯片原理图。

          2.5 继电器??榧痰缙髂??/p>

          [ 3、系统软件设计 ]

          该监测系统的软件开发在Keil UVision5上进行编程与调试,采用了C语言编写,在开发过程中选用ST公司提供的STM32F10X固件函数库3.5.0版本,通过使用固件函数库,无需深入掌握细节,也能够轻松应用每个外设,大大减少程序编写时间,进而降低开发成本。

          在该监测系统中,软件程序设计主要分为:①控制器对电流信号的采集和处理;②控制器对处理后的数据进行现场显示;③WIFI无线传输??橛牖窃品衿鹘械氖荽?④控制器控制GPRS无线通信??榉⑺捅ň绦?⑤控制器控制继电器??楸蘸?。

          配电间远程监测系统的程序流程图如图5所示。首先,对STM32单片机上各个外设进行初始化,然后初始化机智云通信协议,判断WIFI无线传输??槭欠窳踊窃品衿?, 若连接,则进行数据采集和处理,再判断处理过的数据是否大于报警值,若大于,则进行继电器触发,控制报警灯实现现场报警,进而GPRS??榉⑺捅ň绦?,实现远程报警,接着将采集处理的数据在现场显示出来;若小于,直接显示出来,然后进行机智云物联网平台的协议处理,将数据发送到机智云物联网平台的服务器上,最后在手机APP上显示出来,手机APP上可以对报警值进行调节,将手机APP上设定的报警值通过机智云协议处理,发送到机智云服务器,再通过WIFI??榉⑺偷絊TM32单片机上,进而显示出来。

          [ 4、系统测试

          配电间远程监测系统的数据显示与设备控制是通过现场实验测试的。将各个??橥ǖ?,手机APP配置WIFI??槿胪?,连接机智云物联网云平台服务器,就可以在手机APP上查看到检测的实时数据,同时现场显示屏也会显示出当前的数据。在手机APP上可以调节报警值,当检测的电流值超过报警值时,会收到报警短信,以及现场报警灯会闪烁。图6所示为测试时手机APP的应用截图;图7所示,为测试时现场数据显示图;图8所示,为测试时接受到的报警短信截图。

          [ 5、结语 ]

          本远程监测系统经过现场测试,系统运行效果良好,能够正??刂票ň绦欧⑺鸵约氨ň?a target='_blank' class='arckwlink_hide'>开关,电流数据采集准确,能实时在(基于机智云SDK的)手机APP上显示,即使用户身在异地,同时手机处在4G模式下,也能够查看到实时数据,并且能够远程设定报警 值。该系统的设计不仅可以对配电间进行有效的监控,而且还可以大大减少人力,提高安全性。

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          关于物联网操作系统控制相关疑问?

          【征文福利帖】真香!AliOS派送订制开发板,你不来看一下吗?

          AIoT领域技术栈跨度大,工程化过程中碎片场景多,整个产业亟需大量优秀的开发者和专业人员,产业的思考、技术的实践等优质内容...
          发表于 12-20 09:28 ? 412次 阅读
          【征文福利帖】真香!AliOS派送订制开发板,你不来看一下吗?

          求大佬指导一下嵌入式大作业 感激不尽 设计题目:基于NXP K60的蜂窝物联网数据传输终端设计

          设计题目:基于NXP K60的蜂窝物联网数据传输终端设计 1. 设计所采用的控制芯片必须是K60系列; 2. 蜂窝物联网芯片推荐采...
          发表于 12-19 21:27 ? 284次 阅读
          求大佬指导一下嵌入式大作业 感激不尽 设计题目:基于NXP K60的蜂窝物联网数据传输终端设计

          Banana Pi BPI-R64 开源路由器 MTK MT7622 64位芯片方案设

          Banana Pi BPI-R64是一个MTK7622 芯片路由器的开发板,它可以运行在各种开源操作系统上,包括OpenWrt,Linux。它有4...
          发表于 12-14 11:23 ? 175次 阅读
          Banana Pi BPI-R64 开源路由器 MTK MT7622 64位芯片方案设

          【视频】广州阿里云峰会回顾:物联网平台产品新功能

          [quote]简介:月月上新[/quote] 一站式开发者服务 分享者:张辉(花名士诚),阿里云高级产品专家 查看完整视频 [media...
          发表于 12-12 16:52 ? 2213次 阅读
          【视频】广州阿里云峰会回顾:物联网平台产品新功能

          设备连云最佳实践7篇

          发表于 12-12 16:11 ? 207次 阅读
          设备连云最佳实践7篇

          燃气设备管理系统

          工业燃气是工业生产过程中常用材料,燃气在切割、焊接、培烧、烤校、热处理等方面应用广泛,另一方面,因为燃气本身特性,使用起...
          发表于 12-11 12:00 ? 674次 阅读
          燃气设备管理系统

          朱有鹏:深度剖析工程师发展痛点,兴趣是最大的源动力

          嘉宾介绍:朱有鹏,互联网课程品牌《朱老师物联网大讲堂》创始人。精通U-Boot、linux kernel移植及驱动程序开发;精通C、C+...
          发表于 12-10 15:55 ? 10559次 阅读
          朱有鹏:深度剖析工程师发展痛点,兴趣是最大的源动力

          物联网设备的电流应该怎样检测?

          物联网设备的电流应该怎样检测?我们的待机电流μA级别甚至更小,现在用的DMM4050发现测不准,能帮忙推荐下合适设备吗?...
          发表于 12-10 09:35 ? 269次 阅读
          物联网设备的电流应该怎样检测?

          一文读懂WMS的进阶史

          双十一高效配送的背后离不开各类物流系统的支持,WMS系统作为仓配中心的“智慧大脑”在其中发挥着重要作用。让我们一起回顾...
          发表于 12-06 11:44 ? 344次 阅读
          一文读懂WMS的进阶史
          2019年新103期梦解诗句大全