ZigBee技术在钢铁车间中的数据采集应用

2．3 数据采集模块
节点的传感器模块部分主要包含有高精度温湿度传感器SHT10，SHT10是一款高度集成的温湿度传感器芯片，采用LCC封装，提供全量程标定的数字输出。传感器包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件，这两个敏感元件与一个14位的A／D转换器，以及一个串行接口电路设计在同一个芯片上面。SHT10在25℃下，测湿精度为±4．5，测温精度为±0．5℃。
该传感器品质卓越、响应快、抗干扰能力强、性价比高。每个传感器芯片都在极为精确的恒温室中进行标定，以镜面冷凝式露点仪作为参照。通过标定得到的校准系数以程序形式存储固化在芯片本身的OTP内存中。通过两线制的串行接口与内部的电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。体积微小、功耗极低等优点使其成为各类应用中的首选。

3 软件设计与实现
此方案在钢铁企业的车间内部将多个无线传感器节点安置在不同设备上，系统中的节点设备分为ZigBee协调器(Coordinator)和ZigBee路由器(Router)两类，图3为ZigBee协议栈的架构，ZigBee协议栈由一些层构成，它基于标准的OSI七层模型，通过定义相应的层来完成相应的任务。图4(a)为Coordinator的软件流程图，(b)为Router的软件流程图。其中Coordinator负责发起并组建网络，等待Router的加入，并管理终端节点，而Router负责采集数据并转发数据。这一网络中的Router定期采集附着于设备上的传感器数据。当需要发送相应设备的数据时，首先，附着在其上的传感器节点将湿度等需要的物理量进行采集，之后，节点将数据包封装后发送出去，以车间内所有传感器节点组成的网络作为支撑，通过网络路由的方式最终将信息传输到工厂的管理终端。这种先进的无线采集通信技术可以使得钢铁工厂测量装置易于安装，便于维护。

4 结束语
ZigBee技术是一种应用于短距离范围内低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。它具有功耗低、数据传输可靠、网络容量大等特点，受到了相关科研院所和企业的关注。目前基于ZigBee的相关技术正在不断地发展和完善之中，本文对此技术在钢铁企业车间的应用作了相应的研究，基于ZigBee的无线传输技术可以使工厂内数据采集更加方便、高效，维护成本更低，有利于提升工厂的自动化程度。系统实验证明这一方案的可靠性，具有很高的实用价值。