河北澤宏科技股份有限公司
專業(yè)從事氣體檢測(cè)、分析系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)
1.前言
現(xiàn)今社會(huì)無線技術(shù)蓬勃發(fā)展，如ZigBee技術(shù)，GPRS/3G/4G無線通訊技術(shù)，WiFi技術(shù)等遍布人們的生活和生產(chǎn)活動(dòng)，工業(yè)氣體報(bào)警探測(cè)器系統(tǒng)無線化已成為工業(yè)安全生產(chǎn)中的發(fā)展趨勢(shì)；基于無線技術(shù)的單點(diǎn)式氣體探測(cè)器的設(shè)計(jì)將極大地降低施工難度及材料成本；本文將介紹和分析ZigBee技術(shù)在單點(diǎn)氣體探測(cè)器的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成組網(wǎng)傳輸設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用及實(shí)施方案；
本方案是根據(jù)需求材料說明和相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而制定的，由于本公司不具備該項(xiàng)目部分領(lǐng)域的相關(guān)設(shè)計(jì)資質(zhì)，故本方案部分內(nèi)容僅限于為有關(guān)的設(shè)計(jì)單位提供參考，而不具備實(shí)施的權(quán)威性。
2.方案設(shè)計(jì)
本方案設(shè)計(jì)主要包括3個(gè)部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容，即基于ZigBee無線技術(shù)的單點(diǎn)式氣體探測(cè)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，澤宏?；窔怏w現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)（軟件系統(tǒng)）設(shè)計(jì)及修改方案，系統(tǒng)組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與集成（系統(tǒng)設(shè)備集成）方案設(shè)計(jì)；
3.1系統(tǒng)構(gòu)成及拓?fù)鋱D
如上圖，整個(gè)系統(tǒng)無線傳輸組網(wǎng)通訊使用ZigBee星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式實(shí)現(xiàn)，星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由一個(gè)叫做PAN主協(xié)調(diào)器的中央控制器和多個(gè)從設(shè)備組成，主協(xié)調(diào)器為全功能設(shè)備(FFD)，從設(shè)備既可為全功能設(shè)備（FFD）也可為縮簡(jiǎn)功能設(shè)備(RFD)，每個(gè)氣體探測(cè)器均為基于ZigBee無線的單點(diǎn)式氣體探測(cè)器；
遠(yuǎn)程上位機(jī)端運(yùn)行由我公司自行設(shè)計(jì)的澤宏?；窔怏w現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)V2.0，用來對(duì)現(xiàn)場(chǎng)無線探測(cè)器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及圖形及列表顯示；
3.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案
產(chǎn)品設(shè)計(jì)即單點(diǎn)式無線氣體探測(cè)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)；
3.2.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)施
單點(diǎn)式ZigBee氣體探測(cè)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用我公司已投產(chǎn)的HBS03型氣體探測(cè)器為基礎(chǔ)，在該型氣體探測(cè)器基礎(chǔ)上添加2個(gè)主要模塊，即ZigBee無線上網(wǎng)模塊和電源模塊；產(chǎn)品的功能及性能設(shè)計(jì)將嚴(yán)格按照GB12358-2006《作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境氣體檢測(cè)報(bào)警儀通用技術(shù)要求》實(shí)施，產(chǎn)品的外殼及防護(hù)將嚴(yán)格按照GB3836.1-2010《爆炸性環(huán)境 第1部分：設(shè)備通用要求》GB3836.2-2010《爆炸性環(huán)境 第2部分：由隔爆外殼“d”保護(hù)的設(shè)備》及GB4208-2008《外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）》等國標(biāo)要求實(shí)施；
產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原理框圖如下：
ZigBee模塊使用深圳中鼎泰克提供的DRF2659C型ZigBee模塊，并采用該公司該型模塊配套使用的天線；
備電模塊電源方面提供主備選兩種方案，主選方案使用福建閩華電源股份有限公司提供的BT-12M1.3AT型鉛酸閥控蓄電池，備選方案則使用福建閩華電源股份有限公司提供的MS-7.5-12B型鉛酸閥控蓄電池；我公司生產(chǎn)的HBS03型氣體探測(cè)器平均功耗為1~2mA，故主選方案電池殼提供2個(gè)月的連續(xù)工作時(shí)間，備選方案可提供12個(gè)月的連續(xù)工作時(shí)間；電源模塊外殼采用我公司設(shè)計(jì)的防爆電源外殼；
3.3 軟件設(shè)計(jì)方案實(shí)施
軟件設(shè)計(jì)方案主要是從我公司設(shè)計(jì)的澤宏危化品氣體現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行通訊接口部分程序修改而實(shí)現(xiàn)；
軟件主要功能設(shè)計(jì)如下：
在線監(jiān)測(cè)：實(shí)現(xiàn)平面圖形顯示，在線列表顯示及實(shí)時(shí)曲線圖顯示等多種在線監(jiān)測(cè)顯示模式；
設(shè)備搜索：通過以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)所有區(qū)域內(nèi)單點(diǎn)式無線GPRS氣體探測(cè)器進(jìn)行搜索；
設(shè)備管理：可管理多達(dá)100個(gè)現(xiàn)場(chǎng)氣體探測(cè)器設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的添加，修改，刪除等管理功能；
數(shù)據(jù)分析：實(shí)現(xiàn)可記錄百萬條報(bào)警記錄和數(shù)據(jù)記錄的處理和分析，并可生成歷史趨勢(shì)圖標(biāo)供相關(guān)人員查看和分析，亦可將系統(tǒng)內(nèi)所有記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行Excel表格數(shù)據(jù)導(dǎo)出；
軟件平臺(tái)主界面設(shè)計(jì)畫面：
