无线室温采集系统技术方案(增新图片)汇编

1、MHT无线室温采集系统技术方案 I 13 / 13公司简介沈阳中科博微科技股份有限公司是由中国科学院沈阳自动化研究所发起创建的一家高新技术企业，主要从事网络化控制系统、工业通信及仪表的开发、生产和应用。中科博微承担了多个国家科技重大专项、国家高技术研究发展计划（863计划）、智能制造装备发展专项等国家科技计划项目，是国家网络化控制系统工程研究中心建设依托单位。中科博微成功地开发了国内第一个通过国际认证的现场总线协议主栈、第一个通过国家认证的现场总线仪表、国内第一个通过德国TüV认证的安全仪表，与其它单位共同主持制定了国内第一个工业以太网协议标准EPA、第一个工业无线通信协议标准WIA

2、-PA，并成为IEC国际标准。中科博微的产品和技术曾荣获国家科技进步二等奖两项、国家科技发明奖一项、中国科学院科技术进步一等奖一项、辽宁省科技进步一等奖一项，产品出口欧美等发达国家，美国Emerson、英国Rotork、英国Bifold等业内顶尖企业都在其产品中采用了博微的关键技术或关键部件，成功完成了200多项大型自动化工程项目。中科博微是FCG组织成员；是Profibus用户组织（PNO）成员。中科博微成功通过了ISO9001:2008质量管理体系认证。优秀的研发团队，丰富的自动化工程设计与实施经验，业界领先的产品，庞大的市场网络，优秀的企业文化，都为公司的创业和持续发展奠定了坚实基础。承

3、载员工理想，创造客户价值，促进企业发展。承载员工理想，创造客户价值，促进企业发展。第1章 概述为了实现供暖单位对用户室内温度的采集与记录，管理者随时查看用户室温的变化趋势，为热网调控系统提供原始数据。我公司自主研制开发出MHT系列无线室温采集系统，实现了对用户室内温度的不间断监测，让供暖单位可通过PC客户端或移动客户端（如手机）直观地看到温度实时变化。MHT无线室温采集系统由无线室温采集器、接收和发送器、电源三种硬件设备，数据采集驱动器、热网用户室温数据库、热网用户室温数据服务器、热网用户室温采集系统四部分软件组成。其中数据采集驱动器接收热网中具有GPRS通信能力设备发来的实时数据，同时写入热

4、网用户室温数据库。热网用户室温采集系统读取热网用户室温数据库中实时数据用于室温趋势、室温实时查询等应用。热网用户室温数据服务器以网页服务器（Web Server）的形式将室温数据提供给其他管理与控制系统应用，包括手机等移动终端（APP）的数据访问。热网监控中心可对温度数据进行存储和查询统计，辅助管理者分析与决策，对室温超标的用户及时采取措施，减少供热用户投诉，实现最少热能为最大供暖面积提供合格的供暖效果。系统组成拓扑图：无线室温采集器有两种：MHT010 GPRS无线室温采集器；MHT020 LoRa无线室温采集器。室温接收和发送器有三种：MHT100 LoRa /GPRS室温接收和发送器；M

5、HT200 LoRa /RS485室温接收和发送器；MHT300 RS485/GPRS室温接收和发送器。直流电源：MHT820 接收和发送器直流电源。根据温湿度采集点疏密程度不同、网络资费不同，供暖单位可选配出五种系统结构。1.1 直接链接结构采集点比较分散或网络使用资费较低的应用需求可采用MHT010室温采集器，直接通过GPRS接入直接链接结构方式链接监控中心的直接链接结构，如上图所示。该结构优点是使用设备数量少，系统组建前期资金投入较少，后期网络维护量小；缺点是每个MHT010室温采集器都需要开通网络接入业务，网络运行费用较高。MHT010室温采集器具有温湿度采集与GPRS联网上传的基本功

6、能，可与监控中心服务器直接构成直接链接结构的室温采集系统，系统最多可容纳65530个室温采集器。1.2 间接链接结构一当温度采集点比较集中或网络使用资费较高时，可使用免费的无线通信资源将温湿度发送到一个集中器（以下称温度接收和发送器），然后再以GPRS接入方式通过广域网发往监控中心。LoRa调制解调通讯技术采用免费、免执照的433MHz/470MHz载频，穿越能力强于WiFi、蓝牙等工作在2.4GHz频段的通讯方式，更加适合楼宇内等有障碍环境。室内温度采集器采用LoRa扩频调制解调技术与温度接收和发送器构成星形网络，将多个温度采集器的数据集中到温度接收和发送器。具有GPRS接入方式的温度接收和

7、发送器将集中后数据通过广域网发往监控中心。MHT020 LoRa室温采集器具有温湿度采集与LoRa调制解调通信上传的基本功能，可电池供电。MHT100 LoRa/GPRS室温接收和发送器同时具有LoRa调制解调通讯、GPRS联网通讯的功能，可作为接收与转发的中继器。MHT100 LoRa/GPRS室温接收和发送器由接入市电的MTH820提供直流工作电源。每个MHT100 LoRa/GPRS室温接收和发送器最多可接收9个MHT020的温度值，统一通过GPRS联网上传给服务器。每个MHT820室温接收和发送器直流电源最多可为9个MHT100 LoRa/GPRS室温接收和发送器提供稳定的直流工作电源

8、。间接链接结构如下图所示：间接链接结构1.3 间接链接结构二为进一步减少GPRS接入点、降低后期运行费用可采用第二种间接链接结构。即将GPRS网络接入模块由上述间接链接结构中的温度接收和发送器移到温度接收和发送器直流电源上，接收和发送器与直流电源间采用有线RS-485通讯方式连接，运行自定义通信协议将4个温度接收和发送器的数据读取到直流电源，再由直流电源中的GPRS通讯模块上传到监控中心。间接链接结构二的设备组成：MHT020 LoRa无线温度采集器；MHT200 LoRa/RS485室温接收和发送器；MHT300 RS485/GPRS室温接收和发送器（兼具MHT820 接收和发送器直流电源的

9、功能）。系统结构图参考上图。1.4 混合链接结构供暖单位也可根据实际情况将上述直接链接结构与间接链接结构混合合并到一个系统中，成为混合链接结构。该结构同时具有上述两种结构的优点。链接结构见下图所示：混合结构系统构成图1.5 混合链接结构二为增加LoRa扩频调制解调通信不能覆盖又不宜布线区域的温度采集点，在间接链接结构二的基础上增加直接链接结构的MHT010 无线温度采集器，即构成第二种混合链接结构。系统结构图参考上图。1.6 热耗用户室温采集系统软件1.6.1 数据采集层l MHT010 GPRS温度采集器实时采集用户室内温度直接通过GRPS向热耗系统服务器传送；l MHT020 LoRa温度

10、采集器实时采集用户室内温度通过温度接收/发送器采集的温度、电池电量数据实时通过GRPS向热耗系统服务器传送。1.6.2 数据传输层l 将温度、电量数据实时通过GRPS传送到热耗系统服务器；l 将热耗系统服务器的实时/历史数据通过有线网络传送到Internet上的用户。1.6.3 系统服务层l 用户温度数据存储l 用户温度报警计算l 用户电池电量报警计算l 用户权限管理l 温度测点配置1.6.4 用户应用层l 用户室内温度显示l 用户室内温度趋势查询l 温度报警信息推送l 电量报警信息推送l 测点地图浏览l 支持PC及移动终端（APP）浏览报警列表（PC）地图浏览（PC）地图浏览（PC）趋势显示

11、（PC） 首页（APP） 实时数据（APP） 地图数据（APP）第2章 设备描述2.1 MHT010 GPRS 室温采集器2.1.1 MHT010简介MHT010 GPRS室温采集器不仅具有室温采集、GPRS数据上传采集数据的基本功能，同时具其他必要的辅助功能。 上报时间间隔在允许范围（1分钟至24小时内）内可任意设置； 定时上报实时温度功能的开关设置； 异常告警温度段在温度测量范围内（0+50）可任意设置； 异常温度告警、异常温度值上报功能的开关设置； 可设置的计算平均温度时间段（1小时至96小时）； 可设置的当前温度、平均温度轮流显示功能； 电池电量检测与告警。 MHT010 GPRS室温

12、采集器还具有可灵活选择的供电电源形式；可定制的外观形态。2.1.2 MHT010 GPRS室温采集器参数无线通讯方式GSM/GPRS四频段（850/900/1800/1900MHz）温度测量范围0+50湿度测量范围20%60%（RH）相对湿度温度测量分辨率0.1湿度测量分辨率1%（RH）相对湿度温度测量精度±0.2/±0.4湿度测量精度3%（RH）相对湿度温度测量时间< 2S湿度测量时间< 20S环境温度范围0+50环境湿度范围0%90%（RH）相对湿度无线发送间隔1分钟24小时范围内可设定供电电源3.7V/3200mAh 锂电池（可外接直流电源）发射功率1W/

13、Class 1；2W/Class 4发送瞬间电流2000mA最大外壳防护等级IP30休眠期间电流10uA外形尺寸86*86*25.5mm2.1.3 MHT010 GPRS室温采集器选型表MHT010GPRS室温采集器参数代 号测量精度A±0.2/3%（RH）B±0.4/3%（RH）代号其它选件H外配直流电源，DC5V/3000mAI外配电池，3.7V/28AhP普通（内置电池，电源接口）Q市电型（100V-240VAC隐性插口） MHT010 B P 选型示例2.2 MHT020 LoRa室温采集器2.2.1 MHT020 简介MHT020 LoRa室温采集器采用ISM频段

14、，LoRa无线扩频通信方式上报采集数据。不仅具有室温采集、LoRa数据上传的基本功能，也具有其他必要的辅助功能。上报时间间隔在允许范围（1分钟至24小时内）内可任意设置；定时上报实时温度功能的开关设置；异常告警温度段在温度测量范围内（0+50）可任意设置；异常温度告警、异常温度值上报功能的开关设置； 可设置的计算平均温度时间段（1小时至96小时）； 可设置的当前温度、平均温度轮流显示功能； 电池电量检测与告警。 MHT020 LoRa室温采集器同样具有可灵活选择的供电电源形式；可定制的外观形态。2.2.2 MHT020 LoRa室温采集器参数无线通讯方式LoRa扩频调制方式（433MHz，47

15、0MHz）温度测量范围0+50湿度测量范围20%60%（RH）相对湿度温度测量分辨率0.1湿度测量分辨率1%（RH）相对湿度温度测量精度±0.2/±0.4湿度测量精度3%（RH）相对湿度温度测量时间< 2S湿度测量时间< 20S环境温度范围0+50环境湿度范围0%90%（RH）相对湿度供电电源3.6V/3200mAh 锂电池无线发送间隔1分钟24小时范围内可设定发送瞬间电流100mA100mW外壳防护等级IP30休眠期间电流12uA发射功率100mW最大无障碍通信距离> 300m外形尺寸86*86*25.5mm建筑物内通信距离> 30m2.2.3 M

16、HT020 LoRa室温采集器选型表MHT010LoRa 室温采集器参数代 号测量精度A±0.2 / 3%（RH）B±0.4 / 3%（RH）代号其它选件H外配直流电源，DC5V/3000mAI外配电池，3.7V/28AhP普通（内置电池，电源接口）Q市电型（100V-240VAC隐性插口） MHT020 B P 选型示例2.3 MHT100 LoRa /GPRS室温接收和发送器参数2.3.1 MHT100 简介MHT100 LoRa/GPRS室温接收器和发送器具有两种无线通信接口。使用ISM频段、免费、免执照的LoRa无线扩频调制解调通信接口用于接收MHT020 LoRa

17、室温采集器上报的采集数据。使用GPRS接入方式通过广大广域网转发接收的温度数据到监控中心。2.3.2 MHT100 LoRa /GPRS室温接收和发送器参数无线接收方式LoRa扩频解调方式（433MHz，470MHz）无线发送方式GSM/GPRS四频段（850/900/1800/1900MHz）环境温度范围0+50环境湿度范围0%90%（RH）相对湿度GSM/GPRS发送瞬间电流2000mA最大LoRa接收电流< 16mAGSM/GPRS发送功率1W/Class 1；2W/Class 4LoRa发射电流100mA100mW静态电流3mA接收采集器数量< 10供电电源DC 5.0V/

18、5A转发延时< 3S外壳防护等级IP56外形尺寸173*76*43mm2.4 MHT200 LoRa /RS485室温接收和发送器参数2.4.1 MHT200 简介MHT200 LoRa/RS-485室温接收器和发送器具有两种通信接口。使用ISM频段、免费、免执照的LoRa无线扩频调制解调通信接口用于接收MHT020 LoRa室温采集器上报的采集数据。使用RS-485有线通讯接入方式通过自定义应用协议将温度数据、电池电量、告警等信息转发给具有GPRS通信方式的MHT300 RS485/GPRS室温接收和发送器。2.4.2 MHT200 LoRa /RS-485室温接收和发送器参数无线接收

19、方式LoRa扩频解调方式（433MHz，470MHz）有线发送方式EIA RS-485环境温度范围0+50环境湿度范围0%90%（RH）相对湿度有线通信波特率2400/4800 bpsLoRa接收电流< 16mA有线通信距离1200/600 mLoRa发射电流100mA100mW供电电源DC 24.0V/1A接收采集器数量< 10外壳防护等级IP56转发延时< 3S外形尺寸153*96*43mm2.5 MHT300 RS485/GPRS室温接收和发送器参数2.5.1 MHT300 简介MHT300 RS485/GPRS室温接收和发送器具有两种通信接口。使用EIA RS485有线通讯方式读取MHT200 LoRa室温接收和发送器转发来的采集数据。通过GPRS接入方式使用广域网将温度数据、电池电量、告警等信息转发给监控中心。同时给MHT200 LoRa室温接收和发送器提供稳定的直流工作电源。2.5.2 MHT300 RS-485/GPRS室温接收和发送器参数有线接收方式EIA R