基于Zigbee的振动监测无线传感器网络设计.pdfVIP

2010年 11月 机床与液压 NOV．2010 第 38卷 第 22期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．38No．22 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．22．037 基于 Zigbee的振动监测无线传感器网络设计 许俊杰，陈磊，董辛昊 (郑州大学振动工程研究所，河南郑州450001) 摘要：在分析Zigbee协议标准的基础上，提出以射频芯片 CC2430为核心、结合Zigbee技术的振动监测无线传感器网 络的设计方案，论述系统的构成和工作原理 ，重点介绍无线传感器节点的硬件和软件的设计，为某些场合下振动监测布线 困难时提供可行的途径。 关键词：无线传感器网络；Zigbee技术 ；CC2430无线传输芯片 ；振动监测 中图分类号：TP393：TN914 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3881(2010)22—107—2 TheDesignofW irelessSensorNetworkforVibrationMonitoringBasedonZigbee XU Juniie，CHEN Lei，D0NGXinmin (ResearchInstituteofVibrationEngineering，ZhengzhouUniversity，ZhengzhouHenan450001，China) Abstract：BasedontheanalysisofthestandardZigBeeagreement，thedesignofZigBeewirelesssensorforvibrationmonitoring solutionwaspresentedadoptingRFchipCC2430asMCU．Thesystem’Sstructure，workingprincipleandhardwarecircuitsandsoftware designingweregiven．Itprovidesafeasiblewayforthedifficultiesofsomewiringinvibrationmonitoring． Keywords：Wirelesssensornetworks；Zigbeetechnology；CC2430RFchip；Vibrationmonitoring 一 般情况下，在线监测系统或检测仪器可通过电 2 总体设计 缆进行安全可靠的数据传输，但在有些场合下 ，现场 总体设计规划如图1所示，组建无线传感器网络 条件比较恶劣，传感器布线不便或者走线成本过高 ， 对工业设备振动参量进行监测采集，并诊断设备运行 都会限制状态监测与故障诊断系统的使用；监测仪器 情况 。 中，传输电缆 (特别是传感器端)的故障或破损也 (1)工作方式为在线监测(也可理解为在线点检)； 会影响仪器的正常使用 ，增加了对维修工作的要求。 (2)传感器类型为加速度传感器 ； 而无线传感器网络是集信息采集 、传输、处理于一体 (3)数据采集方式。各个节点的工作状态 由上 的综合智能信息系统 ，在降低安装和维修成本、方便 位机控制。采用 TDMA (TimeDivisionMultipleAc． 使用方面具有一定的优越性。无线技术的大规模普及 cess，多址分时接入)的工作方式 ，每个时间段上只 只是时间早晚的问题 ，在设备故障诊断中引入无线传 有一个节点接人工作。为了节省功耗 ，每个节点工作 感器网络一定程度上也是一种趋势。 间隔以rain为单位，正常工作传输时只传送特征值 为此，作者在分析 Zigbee无线传感器网络的特 (如加速度单峰值)，同时传感器节点存储一组当前 点和关键技术的基础上 ，提出了一种面向状态监控中