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2.4G无线模块在水文监测中的应用

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发表时间:2018-07-12 11:27作者:云海物联来源:云海物联智能家居


时代的智慧城市,要求全面提升监控力度和智能化管理水平。我国广阔的水域,将会建设更多无人值班监测点,无线数据传输就显得尤为重要。


整个水文监测信息系统的框架如图1所示,共分为四大部分:数据采集部分、网络接入部分、数据传输部分、业务管理部分。采集到的信息通过以太网接入网络进行数据传输,最终实现终端的信息显示。



图1 水文监测系统框架图


在以往的水文监测系统里,需要进行多点水位的实时监测,相关数据需要实时发送到河道监控系统终端服务器处理。由于我国水域广阔,监测点分散,且很多区域偏僻交通不便,常规的有线方式已经不再适用了,无线通信就成为了首选方案。


ZLG致远电子推荐的无线实现方案:将监测区的各种传感器终端节点采集到的水文数据通过zigbee自组网汇集到采集监测网关,采集监测网关再通过GPRS将相关数据传输到监测系统上,实现显示和监控,信息可供电脑,手机等终端设备查询。


2.4G无线模块在流速计上的应用方案


水文监测环境,监测点数量多且分散,需要智能网络化高效管理。由于环境的特殊性,要求产品功耗低,半年到一年更换一次电池。同时,还要求监测点通讯实时性强,可靠性高。节点数较多,所以对成本也有一定要求。2.4G无线模块技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术,主要适合于承载数据流量较小的业务,可嵌入各种设备中,同时支持地理定位功能,安装维护简单,有利于后期长时间维护和更新换代。


致远电子2.4G无线模块的Fast2.4G多形态快速组网协议有以下特点:


设备启动速度、响应速度、数据传输效率出众



网络容量终端节点数真正达到65535个



终端节点功耗低至100nA,低于目前100%的2.4G模块



支持多级中继功能



网络具备自调整、自修复等特性



支持多路远程IO和远程AD



支持短地址功能,可随用户应用自由修改



具有更大的链路预算



2.4G组网结构图如图2所示,在有信号覆盖的范围内,2.4G网络可构建多种型态的网络拓扑结构,自动组网、自动寻找最优路径,在多个流速计之间建立通信网路,将采集的数据实时发送出去。


图2 2.4G组网结构


图3为采用2.4G无线模块AW5161P2EF搭建流速计方案。


图3 加载了2.4G无线模块的流速计实测现场


基于以上的方案,采用致远电子成熟的AW516x系列可快速搭建2.4G网络,单个监测距离可传输200米,实测表现优异。前期设计时可以使用致远电子开发套件:AW516x Demo Board (含两个底板、两片AW5161P2EF模块、两根天线)。


图3 AW516x 开发套件


2.4G技术和GPRS技术结合起来用于无线水文监测系统已经是比较成熟的方案,在具体产品的选择方面,可根据实际应用场景整体评估。