檢視物联网平台下的工业级高温无线测温监控系统的原始碼

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|<center><img src=https://p8.itc.cn/images01/20230509/54aa3fc2129941a7a13ea58aa3a1d5c6.jpeg width="300"></center>
<small>[https://www.sohu.com/a/674038138_121042926 来自 搜狐网 的图片]</small>
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'''物联网平台下的工业级高温无线测温监控系统'''工业[[制造业]]中由于其环境的恶劣易使得从业人员患上职业病，如尘肺、矽肺等。长期工作存在安全隐患，常规检测手段无法实现有效监管。因此，开发了一套对重点区域实时在线无线测温预警系统。解决了传统的有线测温方式纯在的线路复杂、事故率高、成本高、维护困难等问题，具有重大的[[工程]]意义。

==内容和技术==

针对工业温度范围大，工作环境差，工作人员操作范围小，工厂场地大等[[工业]]特有环境。采取成本低、耐用高的器件和接触式的测温探头，减少设备损耗，提高测量精度。应用Lora实现超远距离传输。利用模块化设计和分层结构设计，让测温端应用于不同场景并缩小测温端的体积。使用低功耗器件和独立式供电，使CPU在需要测量时供电，极大程度降低功耗提高电池的使用寿命。采用自动化设计定时响应、测量、上传[[数据]]，节约人工成本，提高工作效率。

==应用和前景==

该产品应用[[范围]]广泛，通过增减模块可以满足不同场合的需求，比如产品可以选择BC26、LORA等通信方案，以及其他通过IIC通信<ref>[https://it.sohu.com/a/540711276_121195026 两招教你搞懂IIC通信协议，建议收藏后看]，搜狐，2022-04-24</ref>的传感器，测温探头也可更换支持测量更高温度的专用探头，让客户有更多的选择范围。且产品简洁明了，[[安装]]便捷，可节省人工成本。由于选用的器件以及工作模式都为低功耗的，在前期的实际测量中一节功率电池可以支持整机工作半年以上，且器件成本可压缩，方案尚可改进优化，对于中小工厂来说是个不错的选择。

==二、技术方案与指标==

（包括：问题分析、技术方案、创新[[设计]]、关键技术、技术指标、实施计划、应用场景等）

===问题分析===

为能采集关键设备接点的实时[[温度]]，同时需要解决有线测量温度的短板(测量回路多、安装空间有线，导致布线及维护难度较大)。

===技术方案===

本小组[[设计]]的云平台下的工业高温测温及小电压监测系统整体由终端，网关，云平台组成。

终端：终端部分由ARM作为主控芯片，由[[功率]]电池供电，控制两路MAX31865组成的PT100测温电路和一路MCP3421小电压测量电路（0-100mv）以自定义的时间获取数据，并将数据通过板载LORA模块发送至网关。

网关：网关部分由STM32F103C8T6单片机，LORA模块，ESP8266组成。其使用LORA接收终端数据再通过HTTP传输协议将数据传输至ONENET平台储存显示。

云平台：云平台依托中国移动onenet物联网<ref>[http://news.sohu.com/a/528981274_554035 物联网未来发展趋势] ，搜狐，2022-03-11</ref>
平台，实现对无线终端统一智能接入[[管理]]、解析、数据管理、分析、应用赋能等基础能力，实现企业全厂区终端感知设备的数据上云。用户可登录ONENET平台实时查看数据，也可将数据从云平台转载至其他平台，方便用户的二次开发。

===创新设计===

（1）无线设计，数据传输方便，可在云端实时监控；

（2）模块化设计，更改、维修、测量[[方便]]；

（3）低功耗设计，错峰测量；

（4）[[自动化]]设计，省去人工费用；

（5）可集中管理，便于用户大规模使用；

===关键技术和技术指标===

（1）Onenet平台：使用Onenet云平台，实现对无线终端统一智能接入管理、解析、数据[[管理]]、分析、应用赋能等基础能力，用户可在网上查看测量目标的历史数据。以及一定范围内的数据最大最小值，方便用户分析和管理。

（2）芯片选择：传感器芯片均采用低功耗、内置高精度ADC的芯片，节省外部器件的数量。在3.6V电压供电下，休眠瓦数仅为3mW，LORA通信时瓦数为1.031W，持续0.5S，保证[[作品]]续航能力。

===实施计划和应用场景===

主要是面向冶金行业生产中电解池的[[温度]]测量和电级电流监测以及其他生产环节的温度测量，亦可应用与其他场合，比如机床电机温度、配电箱节点温度等。

==三、创新成果与形式==

（项目技术报告，可运行的创新成果演示系统，包括硬件或软件）

通过两路MAX31865组成的PT100测温模块测量物体温度，通过MCP3421测压模块测量[[电极]]电路上的压降，以此来监测电路电流的变化。三路模块测量误差均小于1%，满足大部分用户使用，且更换不同PT100温度探头可适用于不同测量环境。例如，将浸入式PT100探头更换为磁吸式探头便可将其应用于各机箱测温（如配电箱、机床电机外壳等），且电压测量功能可外接其他产生小电压的模块，以此来扩大系统的应用[[范围]]。

板载的LORA模块及MCU工作方式均为低耗能模式。系统可自定义数据采集、发送的时间，例如可设置每五分钟发送一次数据至云平台。在待机时系统电流最低仅1.4mA，在两块功率电池的供电下可持续工作一年以上。且各方案模块均为模块化设计，若损坏或更换其他功能模块都极为简便，直接拔插即可，大大提高了系统维护的[[简便]]性与可升级性。

在3.6V电压供电下，休眠瓦数仅为3mW，LORA通信时瓦数为1.031W，持续0.5S。

网关[[功能]]作用：对各个终端上传的数据进行操作，将所需的数据转为JSON格式，通过ESP8266上传至onenet云平台。

云平台使用ONENET云平台，既能存储数据也能直接在线监控数据，可以设置预警数值进行警报，后期完善可以对终端发送指令控制，且预留了开放式的接口，方便[[企业]]的二次开发。

==参考文献==
[[Category: 社會組織類]]