ZIGBEE协议基于IEEE 802.15.4标准,从2004年发布ZIGBEE V1.0到***的增加了ZIGBEE-PRO扩展指令集的ZIGBEE2006版本,ZIGBEE功能不断强大。ZIGBEE具备强大的设备联网功能(见图2),它支持3种主要的自组织无线网络类型,即星型结构(Star)、网状结构(Mesh)和树型结构(Cluster Tree),特别是网状结构,具有很强的网络健壮性和系统可靠性。与目前普遍应用的wi-Fi、Bluetooth等短距离无线通讯技术相比较,ZIGBEE的特点主要有:图2ZIGBEE网络拓扑分类图2 ZIGBEE网络拓扑分类一是加速网络演进升级。徐州智能化工厂物联网通信系统检测
钢铁行业是国民经济支柱产业,制造流程长、工序多,生产分段连续,主要面临生产运营增效难、产能严重过剩、节能绿色低碳压力大、本质安全水平较低等痛点。中国宝武、鞍山钢铁、马钢集团等企业应用工业互联网积极探索生产工艺优化、多工序协同优化、多基地协同、产融结合等典型应用场景,一方面通过数据深度分析带动生产效率、质量和效益提升,另一方面实现多区域、多环节、多业务系统的协同响应与综合决策,通过模式创新实现新价值创造和新动能培育。梁溪区本地工厂物联网通信系统要求“安全生产”是现代化工业中的重中之重。
(6)免执照频段。采用直接序列扩频在工业科学医疗(Industrial Scientific Medical,ISM)频段,分别为2.4 GHz(全球)、915 MHz(美国)和868 MHz(欧洲)。图6为无线通信抄表系统网络拓扑图,整个网络主要由四部分组成:计量仪表、本地无线通信网络、远方通信网络以及数据交换设备。ZIGBEE无线通信抄表系统的体系结构也继承了无线通信抄表系统,它的结构与无线抄表系统大致一样,整个网络也由计量仪表、ZIGBEE采集器(负责与计量仪表之间的通信)、ZIGBEE网络终端(负责与上层通讯网络的对接,譬如工业太网等)、上层通信网络和数据交换存储设备。ZIGBEE无线通信抄表系统一般采用的组网方式是MESH的网状网络,MESH网络能更好得保证通信质量,保证单一节点出现故障时不影响其他节点通信状态。
(1)工作周期短、收发信息功耗较低,并且RFD(Reduced Function Device,简化功能器件)采用了休眠模式,不工作时都可以进入睡眠模式。(2)低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32KB代码,子功能节点少至4 KB代码。(3)低速率、短延时。ZIGBEE的比较大通信速率达到250 kb/s(工作在2.4 GHz时),满足低速率传输数据的应用需求。ZIGBEE的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需3~10 S、Wi-Fi需3 S。二是拓展数字经济空间。
生产过程工艺优化工业物联网的泛在感知特性提高了生产线过程检测、实时参数采集、材料消耗监测的能力和水平,通过对数据的分析处理可以实现智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护,提高生产力,降低能源消耗。钢铁企业应用各种传感器和通信网络,在生产过程中实现了对加工产品的宽度、厚度、温度实时监控,提高了产品质量,优化了生产流程。生产设备监控管理利用传感技术对生产设备进行健康监控,可以及时跟踪生产过程中各个工业机器设备的使用情况,通过网络把数据汇聚到设备生产商的数据分析中心进行处理,能有效地进行机器故障诊断、预测,快速、精确地定位故障原因,提高维护效率,降低维护成本。GEOil&Gas集团在全球建立了13个面向不同产品的i-Center(综合服务中心),通过传感器和网络对设备进行了在线监测和实时监控,并提供了设备维护和故障诊断的解决方案。面向研发设计、设备管理、企业运营、资源调度等场景,提供各类工业APP、云化软件,帮助企业提质增效。徐州质量工厂物联网通信系统销售厂
传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容,兼容关键是标准的统一。徐州智能化工厂物联网通信系统检测
不管是有线还是无线,抄表系统总会受到环境、距离和场合等因素的影响而各有其不同的解决方案。基于ZIGBEE抄表系统也不会脱离这个约束,它也会由环境、距离和场合等因素的影响而异,有不同的解决方案。由于ZIGBEE的定位是短距离的通信,应用于写字楼、办公楼、宿舍楼、工厂等无线抄表网络时,它所考虑的因素相对要少。图7为ZIGBEE无线集抄系统单个子网组成示意图,整个系统前面阐述的系统体系结构的组成一样,主要由上行网络工业以太网和下行网络ZIGBEE无线局域网络组成。整个子网主要由电表、ZIGBEE采集器以及ZIGBEE网络终端组成。徐州智能化工厂物联网通信系统检测
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