智能无线网络WIA产品及解决方案Word文件下载.docx
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WIA网络支撑设备：
●设备：
网络终端节点，装有传感器或执行器，安装在工业现场，直接与生产流程连接。
●WIA网关：
包含1个或多个接入点，连接智能无线网路WIA与其它有线网络，负责网络性能监测、智能网络管理，以及桥接所有网络设备。
●WIA上位机：
用来显示网络拓、数据信息、设备状态及网络稳定性等信息，具有人机交互功能。
WIA网络技术规范：
●无线电标准：
基于IEEE802.15.4标准，通信速率为250kbps；
●波段：
2.4GHz；
●拓扑：
星型网、网状网、星型网状混合网；
●网络规模：
一个网关最多可以管理100台设备，系统可以通过以太网互连多个网关形成大规模复杂网络；
●传输距离：
工业环境室内200米，室外800米；
●可靠性：
数据可靠性大于99%；
自适应跳频技术，避免干扰；
冗余路由技术，自组织修复网络；
●安全性：
网络设备鉴权与认证，基于工业认证的数据加密技术；
●兼容性：
支持HART命令，兼容无线HART标准；
●电源：
网关外接电源供电；
设备DC-3.3V普通锂电池供电，寿命为1~5年，具体情况取决于网络规模及设备采集数据率；
●数据率：
数据率可配置，可调范围为1s~1h。
WIA网络优势：
●自适应的跳频模式与自动重传机制，对保障通信的可靠性更加有效；
●支持网内报文聚合，有效地降低了网络开销，延长电池寿命；
●兼容IEEE802.15.4标准，可以使用现有商用器件，易于实现；
●设备冗余机制及自组网模式提高了系统的鲁棒性及易用性。
WIA网络无线仪表解决方案
为了集成不同类型的仪表，采用一种通用的方式使传统仪表实现无线通信功能，中科院沈阳自动化所推出了简单通用的WIA网络透传解决方案。
WIA网络在设备端和上位机端为仪表用户提供了接口，通过WIA网络提供透明的数据传输服务：
设备端接口：
WIA适配器为仪表提供了2种集成方式：
●内部集成：
WIA适配器提供串口和相应的读写数据指令，与仪表原有的处理器连接通信。
使用这种方式，WIA适配器需要集成在仪表内部。
●外部串接：
这种方式只针对HART仪表，WIA适配器串接到仪表与控制器间4~20mA的信号线上，通过HART命令与仪表交互。
使用这种方式，WIA适配器与仪表是分离的，需要独立封装。
上位机端接口：
WIA网关为用户应用提供了3种信息交互模式
●OPC方式：
WIA网关作为OPC
Server向外部应用提供数据服务。
●XML方式：
WIA网关向外提供基于XML的API接口，用户可以使用该接口实现数据传输以及网络的管理配置。
●HART方式：
WIA网关支持基于HART指令的数据传输。
系统数据流程：
下行数据流程：
用户在上位机通过RS232或以太网向仪表发送数据信息->
WIA网关进行数据打包并无线发送给对应的WIA适配器->
WIA适配器通过RS232或RS485接口把数据包发送给仪表->
仪表解析数据包，提取数据信息。
上行数据流程：
仪表把数据信息发送给WIA适配器->
WIA适配器进行数据打包并无线发送给WIA网关->
WIA网关解析数据包，提取数据信息并通过RS232接口或以太网接口传送给上位机->
上位机显示数据信息。
2.4GHz无线模块
高效、易用的无线平台:
2.4GHz无线模块是一个集合了符合IEEE802.15.4标准的射频收发器，高性能超低功耗的16位MSP430微处理器，可编程的I/O，多种天线连接方式和多种通信距离选择的整合方案。
2.4GHz无线模块工作在全球免费的2.4GHz频段，通信速率为250kbps。
高可靠、低功耗的OEM产品:
2.4GHz无线模块是一种高可靠性，低能耗的OEM产品，它可以轻松为您的产品添加无线通讯功能，满足您对于超低功耗以及高性能微控制器需求，可以在其上进行各种协议开发，帮助您快速地开发诸如数据采集、设备监控等简单应用系统和搭建实验仿真平台。
2.4GHz无线模块技术规范：
●标准：
符合IEEE802.15.4无线通信标准；
●高性能、低功耗的OEM产品：
可以在其上进行ZigBee、无线HART及WIA等协议的开发；
●微处理器：
集成高性能超低功耗的16位MSP430F1611或MSP430F2418微处理器；
●低功耗：
发射电流小于150mA，接收电流小于50mA，休眠电流为小于30uA；
WIA适配器
集成WIA核心协议的无线设备：
WIA适配器是一种低能耗、短程无线通信设备，工作在全球免费的2.4GHz频段。
WIA适配器集成了WIA核心协议，可以连接现场仪表设备，使其可以接入WIA网络中，并且具备网络路由功能。
兼容无线HART标准、易使用、易集成的OEM产品：
WIA适配器是一种OEM设备，可以方便地与传感器、仪表进行连接，提供高可靠、低能耗、低成本的智能无线网络功能。
WIA适配器兼容于无线HART标准，支持HART命令，WIA适配器能够集成不同的仪表，在设备端为用户提供了接口，通过WIA网络提供透明的数据传输服务。
WIA适配器都可以作为终端设备和路由器，增加网络的可靠性，支持数据传输、请求和应答；
配置参数提供节点控制等操作。
WIA适配器技术规范：
●构成：
集成2.4GHz无线模块及WIA核心协议；
●简单易用的OEM产品：
可以通过串口内部集成到普通仪表中，实现其无线功能，也可以通过外部串接到HART仪表与控制器间4-20mA的信号线上，升级传统HART仪表，实现其无线功能；
●电池寿命：
数据率为1min，可以使用1年；
AES128位密码，最新的动态多重加密技术。
WIA网关
WIA网关是一种短程无线通信设备，需要外接电源供电，工作在全球免费的2.4GHz频段。
WIA网关负责整个WIA网络的管理、调度和优化，设定和维护网络通信参数，统一为网络设备分配通信资源和路由，配置WIA网络的运行，调度WIA网络设备间的通信，监控并报告WIA网络的运行状态。
WIA网关还作为全网的时间同步源及均衡网络负载，提供消息缓冲与保存，桥接所有网络设备。
WIA网关采用设备冗余机制，冗余网关负责网关的热备份，一旦网关出现故障，冗余网关自动替代网关。
支持多个网络接入点和服务接入点：
WIA网关支持一个或多个网络接入点和服务接入点。
网络接入点提供连接其他网络的接口，比如工厂自动化网络，目前提供串口和以太网两种连接方式。
服务接入点为上位机应用提供访问和管理WIA网络的接口，目前提供OPC、XML和HART三种接口方式。
WIA网关技术规范：
●网络大小：
一个网关最多可以管理100个设备；
●用户接口：
为用户应用提供OPC、XML及HART三种接口方式；
●全面API接口：
支持一个或多个网络接入点和服务接入点，实现不同协议的互连接和互操作；
●多种通信接口：
支持以太网、RS232等通信接口。
WIA网络管理软件
WIA网络管理软件负责显示整个WIA网络拓扑，并且可以通过选择菜单项或工具栏观察实时数据信息、设备状态及网络稳定性等等。
WIA网络管理软件具体功能：
●显示网络拓扑视图。
在网络拓扑视图中能够显示出整个网络的拓扑结构。
●显示网络设备信息。
显示网络中所有设备的基本信息，包括设备类型、数据值、数据率、丢包率及运行状态信息。
●设备控制功能。
可以通过命令对设备相关信息进行读取及配置
●查询设备数据记录。
可以查询设备实时和历史数据信息。
●查询网络性能记录。
可以查询网络中每个设备的实时和历史可靠性信息，并通过图表显示出来。
WIA—NET800开发套件
WIA—NET800开发套件为仪表企业及OEM厂商等提供工业无线网络原型产品，提供了一切模块编程和配置、模块与传感器连接、设备仪器输出及建立、测试和监控基于无线传感器网络所必需的功能。
WIA—NET800是一款兼容无线HART标准，通用性极强的适用于恶劣的现场环境，具有很强的抗干扰能力、超低功耗、高灵活、易使用的智能无线传感器网络。
WIA—NET800采用智能无线网络WIA技术，是WIA网络的具体体现。
WIA—NET800开发套件提供了一个高速集成平台，快速与无线网络连接，符合IEEE802.15.4全球通用的2.4GHz频段，数据率达到250kbps，帮助您快速地开发诸如数据采集、设备监控与检测等简单应用系统和搭建实验仿真平台。
WIA—NET800开发套件也可让您充分利用高效率网络在广域范围内进行测试，体验智能无线网络技术的优越性，同时为您提供灵活的评估Mesh网络概念的方法，并加快您的无线产品开发，快速占领无线市场的先机打下坚实的基础。
WIA—NET800开发套件组成：
●一个WIA网关。
●十二个WIA适配器。
●一个CD-ROM光盘，包括上位机软件及套件相关硬件和软件用户文挡。
●一本WIA—NET800开发套件用户手册。
●电池、AC/DC适配器、网线。
应用案例
循环流化床锅炉压力温度传输系统
应用地点：
辽宁某纸业有限公司
应用概述：
辽宁某纸业有限公司为了扩大规模，增加生产量，自行建一个循环流化床锅炉，冬季可以为公司和城区进行区域性供暖，平时可以用锅炉产生的蒸汽推动蒸汽轮机进行发电，为公司提供动力源，还可以利用蒸汽进行生产和作业。
为了节约生产成本，避免复杂的网络布线。
公司采用我所的工业无线WIA网络进行压力、温度数据的采集与传输。
安置在锅炉管道上的各个WIA无线压力表和WIA无线温度表实时把压力或温度数据信息传送到总控制室，用户通过WIA网络管理软件实时监控整个锅炉管道检测点的压力和温度情况。
WIA无线压力表和WIA无线温度表都采用电池供电。
相关图片：
抽油井示功图无线监测系统
东北某大油田
东北某大油田要求改进现有的人工举升采油方式—有杆泵采油方式。
快速及时、准确无误地对抽油井示功图进行测取，是分析、诊断、优化抽油井工作状态，对抽油井进行日常管理的基本要求。
中科院沈阳自动化研究所应用工业无线网络WIA技术研制成功了新型地面示功图无线监测系统。
系统由一体化无线示功仪及相关软件构成，实现了抽油井示功图的在线测取、存储、传输、报警和查询等功能。
系统完全针对油井生产管理需求设计，具有性能可靠、结构简单、安装方便、扩展性强、价格低等优点。
电机系统能源效率在线监测与能源管理
上海某电气集团
电机驱动系统在工业生产中占据重要位置，是能源消耗大户。
由于电机技术水平落后、能效水平低，加上电机运行负载与额定负载不匹配、带故障运行、缺乏先进的能源管理等诸多原因，目前我国电机驱动系统电能浪费十分严重。
本系统主要用来监测电机和电炉的运行状态，包括监测电机的运行状态，包括电压、电流、功率、转矩、输入功率、输出功率、效率以及电量等。
最终的目的是进行节能监测，为节能改造提供依据，及电机的故障诊断，包括短条、线间短路等。
本系统用电流电压传感器检测电机（或者电炉等）的工作电压、电流，然后进行处理之后的数据，经过无线网络传输到WIA网关，再串行发送给PC，在PC端进行处理显示。
相关图片：
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