基于ZigBee的加油站液压数据采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于ZigBee的加油站液压数据采集系统，包括压力数据采集传感模块、ZigBee终端、ZigBee协调器，所述压力数据采集传感模块包括压力传感器、单片机和串口通信接口；压力传感器的输出引脚连接单片机的信号输入端，单片机通过串口通信接口与ZigBee终端相连，ZigBee协调器通过串口通信接口与计算机相连，ZigBee终端和ZigBee协调器之间由ZigBee无线网路相连；所述计算机和ZigBee协调器位于控制室内，所述压力传感器安装在油罐底部。本实用新型的优点是：采用无线组网方式，能够低成本、低功耗、少动土、组网灵活，从而避免施工的麻烦，更能极大的缩短加油站建设的时间。
【专利说明】基于ZigBee的加油站液压数据采集系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线组网的数据采集系统，具体是一种基于ZigBee的加油站液压数据采集系统。
【背景技术】
[0002]在现在市场上，有着很多的加油站管理系统解决方案，所有的这些解决方案，基本由两个部分组成:加油点子系统和控制子系统。加油点子系统由加油机、液位仪、加油站管理系统、数据采集模块和通信模块组成，控制子系统由公司管理系统和中心管理系统组成。就近年来的发展看，很多技术已趋向于成熟，但就通信模块的组网方式来看大部分都是采用有线传输技术，需要在加油站安装繁杂的信号传输线才能让系统运行。并且当系统需要更换传输线，或者重新组网时，就得施工动土，这势必会影响到加油站的正常工作。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题主要是针对加油站的有线组网技术的局限，提供一种基于ZigBee的加油站液压数据采集系统，旨在开发一个用于采集加油站油罐压力值的无线传感网系统。
[0004]本实用新型所述的基于ZigBee的加油站液压数据采集系统包括:压力数据采集传感模块、ZigBee终端、ZigBee协调器，所述压力数据采集传感模块包括压力传感器、单片机和串口通信接口 ；压力传感器的输出引脚连接单片机的信号输入端，单片机通过串口通信接口与ZigBee终端相连，ZigBee协调器通过串口通信接口与计算机相连，ZigBee终端和ZigBee协调器之间由ZigBee无线网路相连；所述计算机和ZigBee协调器位于控制室内，所述压力传感器安装在油罐底部。
[0005]具体的，所述单片机采用stm32 F103单片机。
[0006]具体的，所述ZigBee终端、ZigBee协调器均包括ZigBee CC2530模块、ZigBee功能底板、双向无线发射天线，串口通信接口，所述ZigBee功能底板分别连接ZigBee CC2530模块和串口通信接口，ZigBee CC2530模块连接双向无线发射天线。
[0007]本实用新型的优点是:综合计算机网络技术、无线通信技术、嵌入式技术，采用无线组网方式，能够低成本、低功耗、少动土、组网灵活，从而避免施工的麻烦，更能极大的缩短加油站建设的时间，降低人力，财力，物力，线路管理等成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的总体系统结构的示意图。
[0009]图2为本实用新型系统硬件结构图。
【具体实施方式】
[0010]本实用新型旨在开发一个用于采集加油站油罐压力值的无线传感网系统，其系统总体框架图如图1，整个系统分为5层，五层之间相邻两层可以相互之间通信，每层都只能在其上下相邻的两层之间传递数据和信号，可以说是一个5层模型。本实用新型的加油站液压数据采集系统包括压力数据采集传感模块、ZigBee终端、ZigBee协调器，所述压力数据采集传感模块包括压力传感器、stm32 F103单片机和串口通信接口 ；压力传感器的输出引脚连接stm32 F103单片机的信号输入端，stm32 F103单片机本身集成模数转换器，将压力传感器的输出转化为数字信号进行处理，stm32 F103单片机通过串口 RS232与ZigBee终端的功能底板相连，ZigBee协调器通过串口 RS232与计算机相连，ZigBee终端和ZigBee协调器之间由ZigBee无线网路相连。
[0011]ZigBee无线通信网络由两部分组成:终端节点和协调器节点。本实用新型所使用的ZigBee终端、ZigBee协调器均包括ZigBee CC2530模块、ZigBee功能底板、双向无线发射天线，串口通信接口，所述ZigBee功能底板分别连接ZigBee CC2530模块和串口通信接口，ZigBee CC2530模块连接双向无线发射天线。
[0012]如图2所示，终端节点包括MPS20N0030D-S型压力传感器、stm32 F103C8T6单片机、RF射频芯片ZigBee CC2530 F256及天线、LED状态指示灯和RS232串口，其中压力传感器用于采集油罐的压力值数据；stm32 F103C8T6单片机用于初步处理从压力传感器传入的压力值，对压力值进行矫正和封包处理等；RS232用于将初步处理完成的数据通过RS232发送到ZigBee终端节点CC2530上。ZigBee终端CC2530将压力值，网络信息等进一步封包通过天线发送到ZigBee无线通信网络上，以便ZigBee协调器接收；LED、GPIO等用于状态显不O
[0013]协调器节点包括RS232串口、RF射频芯片ZigBee CC2530 F256、LED状态指示灯
和天线。
[0014]ZigBee协调器CC2530 F256通过天线从所有ZigBee终端接收封装成数据包的压力值，同时协调器需要维护整个网络的状`态，定期对网络进行检测，保证网络的正常运行；串口 RS232将压力值发送到计算机上；LED、GPIO用于显示网络是否正常工作、接收是在进行等状态。
[0015]计算机和ZigBee协调器模块位于控制室内，并通过RS232串口数据总线相连；ZigBee终端模块与压力传感器通过串口 RS232相连；压力传感器安装到油罐底部。
[0016]当打开压力数据采集传感模块、ZigBee终端、ZigBee协调器的电源后，传感器、ZigBee网络等开始工作，这时在计算机上打开串口调试助手，选择串口 1，并设置好波特率9600，其他参数默认，就可以接收到从ZigBee无线网上发送过来的数据，具体数据如图3。
[0017]实验可以发现，当关闭压力数据采集传感模块时，串口调试助手不再接收数据，这说明数据确实是从压力传感器采集而来；同样的，关闭ZigBee终端，串口调试助手也接收不到数据，说明数据是经过了 ZigBee无线网络而不是直接从ZigBee协调器发送到计算的数据。
[0018]如图1，系统中，假定油罐的个数为η个，Yl，Y2，Y3，......Yn为油罐编号；由于有
η个油罐，则对应的需要η个压力传感器和η个ZigBee终端模块，其编号分别为Cl，C2，C3，……，Cn和B1，B2，B3，……，Bn ;ZigBee协调器只需要一个，编号为A。
[0019]以下简述系统的工作流程:
[0020]①启动压力传感器，开始从油罐采集压力值数据；[0021]②ZigBee终端模块接收压力传感器采集的压力值数据；
[0022]③ZigBee终端将压力值数据发送到ZigBee无线通信网络上；
[0023]④ZigBee协调器统一接收从所有ZigBee终端上传的压力值数据；
[0024]⑤计算机接收从ZigBee协调器上传的压力值数据，并保存到数据库，以便使用；
[0025]⑥计算机用户通过计算机上的管理软件发送控制命令，从而控制下位机的行为。
[0026]传输的数据包以16进制数5A开头，长度为11字节。取第一个包的数据，分析结果如下:
[0027]5A 为数据头，表示一个包的开始；
[0028]01 00为油罐编号,此处表示油罐I ;
[0029]01 00为油枪编号，此处表示油枪I ;
[0030]00 表示数据包的类型，为O是表示接受到的压力值数据；
[0031]5C 03为接受到的数据，此为压力值，在使用时将其转换为高度等需要的数据即可；
[0032]5F 为校验和，用于校验接收到的数据是否正确。
【权利要求】
1.基于ZigBee的加油站液压数据采集系统，其特征是:包括压力数据采集传感模块、ZigBee终端、ZigBee协调器，所述压力数据采集传感模块包括压力传感器、单片机和串口通信接口 ；压力传感器的输出引脚连接单片机的信号输入端，单片机通过串口通信接口与ZigBee终端相连，ZigBee协调器通过串口通信接口与计算机相连，ZigBee终端和ZigBee协调器之间由ZigBee无线网路相连；所述计算机和ZigBee协调器位于控制室内，所述压力传感器安装在油罐底部。
2.如权利要求1所述基于ZigBee的加油站液压数据采集系统，其特征是，所述单片机采用stm32 F103单片机。
3.如权利要求1所述基于ZigBee的加油站液压数据采集系统，其特征是，所述ZigBee终端、ZigBee协调器均包括ZigBee CC2530模块、ZigBee功能底板、双向无线发射天线，串口通信接口，所述ZigBee功能底板分别连接ZigBee CC2530模块和串口通信接口，ZigBeeCC2530模块连接双向无线发射天线。
【文档编号】G05B19/418GK203673322SQ201320851960
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】严大虎, 蔡平 申请人:江南大学