如何對1000個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行無線溫度監(jiān)測？

如何方便快捷的采集溫度是大多數(shù)行業(yè)都在考慮的問題，傳統(tǒng)的有線測溫方案較為復(fù)雜、維護(hù)成本高且危險(xiǎn)，隨著各種測試方案的實(shí)踐發(fā)展，無線測溫脫穎而出。在未來，工業(yè)領(lǐng)域的溫度采集無線化必然將成為主流。

我們曾介紹過數(shù)據(jù)采集記錄儀遠(yuǎn)程采集及讀取數(shù)據(jù)的方案，本文則主要介紹大范圍多節(jié)點(diǎn)的無線測溫方案。

該方案是利用無線模塊+測溫模塊的布局，可以通過多個(gè)節(jié)點(diǎn)，大范圍讀取溫度數(shù)據(jù)。

圖1

那么為什么要選用這樣的方案呢?

首先，無線模塊，以選擇的LM400T為例。LM400T是一款工業(yè)級LoRa組網(wǎng)透傳模塊。目前LoRa的特點(diǎn)就是能夠超遠(yuǎn)距離傳輸，滿足應(yīng)用范圍較大的需求，工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境一般較為惡劣，大范圍的數(shù)據(jù)傳輸情況下，LM400T抗干擾能力較強(qiáng)，功耗較低，需要付出的維護(hù)成本較少。

圖2 LM400T

LoRa組網(wǎng)透傳模塊內(nèi)嵌自組網(wǎng)透明傳輸協(xié)議，支持用戶一鍵自組網(wǎng)。對于常規(guī)的工業(yè)現(xiàn)場，一般被測點(diǎn)覆蓋的面積較大，需要的測試節(jié)點(diǎn)較多，利用自組網(wǎng)功能則會避免在配置上的繁瑣操作。模塊在自組網(wǎng)模式下，主機(jī)模塊會自動選擇周圍沒有被使用的物理信道和調(diào)制參數(shù)形成一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，并能自動分配一個(gè)唯一的本地網(wǎng)絡(luò)地址給從機(jī)模塊，從機(jī)模塊使用時(shí)在使能了自組網(wǎng)功能后就不需要進(jìn)行任何的配置操作，從機(jī)模塊在加入網(wǎng)絡(luò)后就能跟主機(jī)進(jìn)行通訊。

圖3 自組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

LM400T提供專用抄表協(xié)議、CLAA協(xié)議以及LoRaWAN協(xié)議，用戶無需在協(xié)議上花費(fèi)大量時(shí)間，即可直接開發(fā)應(yīng)用。LM400T支持二次開發(fā)，內(nèi)置MCU，能夠通過接口函數(shù)進(jìn)行應(yīng)用層的開發(fā)，比如做溫度數(shù)據(jù)采集。

LM400T采集的溫度數(shù)據(jù)從哪里來呢?

TPS02R，是一個(gè)集成了MCU和ADC采集電路的小模塊。相較于我們之前曾介紹過的數(shù)據(jù)采集記錄儀的采集運(yùn)算存儲功能豐富，這個(gè)模塊可能看起來‘單薄’了些。但是該模塊采用超小體積設(shè)計(jì)，更易于集成到測溫系統(tǒng)中。在工業(yè)現(xiàn)場，大規(guī)模放置采集設(shè)備或者說微型的采集系統(tǒng)，體積和功耗就是不得不考慮的問題。

圖4 TPS02R

它的可以支持2路熱電阻傳感器，測量精度高達(dá)±0.2℃ ，對于部分行業(yè)，TPS02R內(nèi)置2500V電氣隔離電路，可有效抑制溫度測量時(shí)的地環(huán)路干擾。

當(dāng)然，這個(gè)方案最前端需要的就是熱電阻傳感器。對于溫度測試，熱電阻和熱電偶都是十分熟悉的配件，不同的測試環(huán)境也有不同的型號可供選擇。

圖5

以上就是目前大范圍多節(jié)點(diǎn)無線測溫的簡單介紹，總得來看就是利用LoRa模塊中LM400T 的支持二次開發(fā)的功能，搭配體積較小的溫度采集模塊，再輔以外圍電路，通過熱電阻對溫度進(jìn)行采集，之后再以無線的方式發(fā)送。