接口连接一个无线收发模块，定时将采集的气压、水压、粉尘含量、雾滴尺寸等参数打包后通过无线收发模块传输给中心服务器。单片机还通过IIC接口连接数据存储器FLASH，用于存储程序代码与采集的数据。
[0041 ] 上述的无线收发模块为ZigBee监测终端，是一种ZigBee无线模块，通过串行数据接口与控制器通信，其具有自主组网和无线路由的功能，可设定为mesh结构的多跳网络，并嵌入频率捷变跳频技术。网络中的干雾降尘设备节点将其他节点作为中继，通过多个相继的无线链路以无线多跳的捷变方式通过ZigBee-WiFi无线路由器将采集的数据报文发送到中心服务器。当新增加带有ZigBee无线模块的干雾降尘设备进入网络覆盖区域时，可通过mesh网络自动路由加入网络实现与中心服务器的通信。
[0042]上述的中心服务器通过mesh多跳频率捷变方式网络实时接收各干雾降尘区域的粉尘含量数据并绘制含量曲线实时显示。当某一区域的粉尘曲线值在降尘时间段T内持续高于阈值时，说明该点的干雾降尘效果不明显，则可通过ZigBee-WiFi无线路由器下达控制指令要求相应控制器采集上传各项参数。通过分析该区域干雾降尘设备的供电、水汽压、雾滴尺寸等情况可以及时确定其设备故障类型，进行及时的检修维护或更换。
[0043]频率捷变技术为ZigBee终端设备发现干扰后，进行能量扫描，选择空闲信道，然后跳转信道，使ZigBee网络避免干扰，同时ZigBee对WiFi网络的干扰也随之减小或消除。ZigBee有16个信道，WiFi有11个信道，WiFi在国内使用1、6、11三个信道，两者相互重叠概率1/4，重叠时产生有色噪声干扰，导致传输分组冲突。采用在ZigBee方向的跳频方式在全开源的ZigBee协议下对于干扰进行处理。
[0044]本实施例中，采用全开源ZigBee 2007协议栈，根据ZigBee联盟提供的ZigBee-WiFi共存的分析报告所提建议，采用频率捷变方式来减小或消除二者之间存在的干扰。也就是说ZigBee设备发现干扰后，进行能量扫描，选择空闲信道，然后跳转信道，使ZigBee网络避免干扰，同时ZigBee对WiFi网络的干扰也随之减小或消除。
[0045]信道的跳转需要进行信道扫描，为了更容易地找到可用信道，根据国内802.11信道1、6、11 (记为为S信道)，如图3所示，把ZigBee信道划分四个部分:与S信道I重合的信道11、12、13、14 ;与S信道6重合的信道16、17、18、19 ;与S信道11重合的信道21、22、23,24 ;与S信道无重合的信道15、20、25、26。频率捷变技术就是在在四个部分的跳变，以减少信道传输的干扰，提高信号的传输率。
[0046]如图4所示，上述频率捷变方式的流程包括:
[0047]第一步，初始化完成后进行信道扫描，如果检测到信道干扰，则进行捷变处理，如果没有检测到信道干扰则判断是否允许绑定；
[0048]第二步，如果可以绑定则进行信道绑定，建立绑定表和分配地址；
[0049]第三步，进行数据收发并且验证数据是否收发成功，如果数据正确代表收发成功，如果数据不正确代表收发失败，返回重新进行收据收发，数据收发成功后进行数据预处理；
[0050]第四步，将数据进行转发，转发到网络的其它节点或者中心服务器。
[0051]综上所述，本实施例中公开监测系统能够提供高效实时的数据传输，并具有强抗干扰性能，实现对整个工厂中多个干雾降尘点的干雾抑尘喷嘴设备的监测与维护。
[0052]上述技术方案在工厂干雾抑尘系统的每台设备上都安装了控制器和ZigBee无线收发模块，对设备的工作情况等信息进行收集并定时上传至中心服务器，方便对干雾降尘设备的统一管理维护。
[0053]上述监测系统采用ZigBee模块组成Mesh网络实现数据和命令的无线传输，并组成大型传感器网络，采用ZigBee-WiFi无线路由器作为网络集中器，而且采用最新频率捷变高抗干扰技术，避免了节点数据无线传输的干扰问题，同时避免了有线传输中施工布线的繁琐环节。并且，Mesh网络具有多跳的特点，网络中节点可通过其他中间节点作为路由器实现多跳通信，带有ZigBee模块的终端降尘设备可自动加入和离开无线网络，系统可维护性和扩展性大大增强。
[0054]上述监测系统的中心服务器可实时显示干雾抑尘点的现场粉尘含量数据曲线，对于带有故障信息的数据及时分析，实现了系统的远程实时监控，可方便管理者及时发现问题，避免了由于设备故障造成的水电资源的浪费和定时到现场检测的麻烦。
[0055]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其包括:若干个干雾抑尘设备、无线通信模块、路由模块和中心服务器，所述干雾抑尘设备通过所述无线通信模块和路由模块与所述中心服务器联接并且上传监测数据，所述中心服务器向所述干雾抑尘设备发送控制指令；其特征在于， 所述干雾抑尘设备包括:超声波干雾喷嘴装置、控制器和无线通信收发模块，所述无线通信收发模块为ZigBee监测终端，所述ZigBee监测终端通过串行数据接口与所述控制器通信，所述ZigBee监测终端终端具有自主组网和无线路由的功能，所述ZigBee监测终端设定自组为mesh网络，所述ZigBee监测终端进入网络覆盖区域通过所述mesh网络自动路由加入到网络中与所述控制器通信； 所述路由模块为ZigBee-WiFi无线路由器，所述无线通信模块为ZigBee终端，所述ZigBee终端发现干扰后进行能量扫描，选择空闲信道，然后跳转信道，使ZigBee网络避免干扰，同时ZigBee对WiFi网络的干扰也减小或者消除； 所述中心服务器能够显示其采集到的各个所述干雾抑尘设备的粉尘含量曲线，当所述曲线持续高于阈值的时间超过降尘时间时，所述中心服务器通过所述mesh网络发送数据采集命令，所述控制器收到命令后采集分析所述干雾抑尘设备的供电、气压、水压、雾滴状况，监测出所述超声波干雾喷嘴装置的故障类型，通过所述ZigBee-WiFi无线路由器将监测到的信息发送到网络，工作人员及时检修。2.根据权利要求1所述的基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其特征在于，所述超声波干雾喷嘴装置的进气管和进水管连接有压力传感器，所述压力传感器测量O-1MPa的气压和液压。3.根据权利要求2所述的基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其特征在于，所述超声波干雾喷嘴装置的前端设有激光探测器，所述激光探测器用于检测雾滴的尺寸。4.根据权利要求3所述的基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其特征在于，所述ZigBee-WiFi无线路由器包括ZigBee模块、WiFi模块以及将所述ZigBee模块和WiFi模块互联的RS485通信接口。5.根据权利要求2或3或4所述的基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其特征在于，所述控制器为单片机，通过IIC连接数据存储器FLASH，所述FLASH用于存储程序和采集的监测数据，所述压力传感器和激光探测器分别通过A/D转换接口与所述单片机连接。6.根据权利要求5所述的基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其特征在于，所述单片机通过A/D转换接口连接一个粉尘检测仪，所述粉尘检测仪检测PMlO含量。7.根据权利要求1所述的基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其特征在于，所述ZigBee监测终端采用开源ZigBee2007协议栈，采用频率捷变方式减小或者消除干扰，ZigBee信道划分为四个部分:与S信道I重合的信道11、12、13、14，与S信道6重合的信道16、17、18、19，与S信道11重合的信道21、22、23、24，与S信道无重合的信道15、20、25、26，频率捷变在四个部分跳变，减少信道传输干扰，提高信号传输率。8.根据权利要求7所述的基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其特征在于，所述频率捷变方式的流程包括: 第一步，初始化完成后进行信道扫描，如果检测到信道干扰，则进行捷变处理，如果没有检测到信道干扰则判断是否允许绑定； 第二步，如果可以绑定则进行信道绑定，建立绑定表和分配地址； 第三步，进行数据收发并且验证数据是否收发成功，如果数据正确代表收发成功，如果数据不正确代表收发失败，返回重新进行收据收发，数据收发成功后进行数据预处理；第四步，将数据进行转发，转发到网络的其它节点或者中心服务器。
【专利摘要】本发明涉及基于ZigBee-WiFi的强抗干扰干雾抑尘设备远程监测系统，其包括：若干个干雾抑尘设备、ZigBee终端无线通信模块、ZigBee-WiFi路由模块和中心服务器，干雾抑尘设备通过无线通信模块和ZigBee-WiFi路由模块与中心服务器联接并且上传监测数据，中心服务器向干雾抑尘设备发送控制指令，中心服务器能够显示其采集到的各个干雾抑尘设备的粉尘含量曲线。控制器收到命令后采集分析干雾抑尘设备的供电、气压、水压、雾滴状况，监测出超声波干雾喷嘴装置的故障类型，通过ZigBee-WiFi无线路由器将监测到的信息发送到网络，工作人员及时检修。监测系统能够提供高效实时的数据传输，并具有强抗干扰性能，实现对整个工厂中多个干雾降尘点的干雾抑尘喷嘴设备的监测与维护。
【IPC分类】G08C17/02
【公开号】CN105225461
【申请号】CN201510793770
【发明人】徐新民, 金天, 邹新富
【申请人】金华市华强电子科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月18日