ZigBee无线传感器在油田信息采集系统中的

　　传感器模块包括传感器和信号调制电路，示功仪传感器为加速度ADXL202和载荷CL—YB—10M/15t，温压仪包括温度PT100和压力HoneywellC13L型传感器，双压仪的压力传感器同样选择HoneywellC13系列。“示功仪采集的载荷”(或压力)、“温压仪采集的温度和压力”以及“双压仪需要采集的压力”对应的四种传感器的原理基本相同，基本电路都是带有特殊(热敏或压敏)电阻的电阻桥，由物理量变化引发电阻变化，导致电路输出电压的变化，输出电压视传感器从几毫伏到上百毫伏不等。JN5139芯片带有4路12位ADC通道，对应的模拟电压值范围为0～2.4V。传感器到芯片ADC引脚之间用运算放大器对电压信号进行放大，合理调节放大倍数，使得运放输出的电压在2.2V左右，即留有一定裕量。时钟模块选用DS1302芯片，根据其时间值，程序发起采集和记录数据。电源模块也视节点而不同——终端节点包括4000mAh锂电池、太阳能板及其充电电路。

　　2.2中转节点

　　中转节点配有与传感器节点相同的主控芯片，具有IEEE802.15.4协议规定的所有功能与特性，负责建立网络、管理传感器节点、储存传感器节点信息，为消息进行路由选择等功能。另外增加无线串口通信模块与管理控制中心进行通信。

　　中转节点通过电量仪设备读取电机的电参量，由AC220V供电，433MHz串口透传模块使用SM55D无线串口通信模块。与电量仪采用RS485接口进行数据通信。JN5139模块有两路UART接口，故将中转节点JN5139模块的UART1通过UART—RS485接口芯片与电量仪RS485接口相连。

　系统软件主要包括传感器节点软件设计、中转节点软件设计和管理控制中心软件设计3部分。传感器节点主要实现数据的采集和发送；中转节点一方面负责网络的配置和管理，另一方面收集各个传感器节点发送的数据，将数据处理后转发给管理控制中心。管理控制中心主要实现数据的储存、实时显示及数据分析与管理等功能。

　　3、传感器节点软件

　　3.1传感器节点软件

　　传感器节点程序的主要任务分为“采集数据”和“网络响应”，前者是按照给定的时间间隔定时采样，后者则包括“无线数据协议命令响应”和“ZigBee网络协议栈事件处理”(包括入网、掉网等)，采用中断处理方式。考虑片上系统(SOC)的单任务特性，可以将节点程序设计成“任务检查制”——每次从休眠中醒来，初始化后，判断是否要进行网络响应，或根据时钟时间判断是否有采集任务，若空闲则进入休眠，休眠一定时间间隔后再次被唤醒，如此反复。

　　为了能采用使节点功耗更低的无内存驻留的休眠方式，因此将一些重要的参量保存在flash中，并在初始化中重新加载。

　　3.2中转节点软件设计

　　中转节点的任务相对简单，只需处理触发的协议栈事件、接收和处理“网络消息”。“网络消息”分为来自串口透明传输设备的一级网络命令和来自二级ZigBee网络的消息。电量仪的处理包含在“命令解析与转发”环节中。中转节点没有休眠，是不间断工作的。

　　中转通过433MHz串口透明传输模块“SM55D”接收来自上位机的命令，“SM55D”会将接收的字符提供给JN5139模块的串口(UART)0，可利用串口0的中断处理解析节点命令。

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