一種無線熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)方案

Si4432是Silicon Labs公司推出的新一代無線通信芯片，它具有發(fā)射距離遠(yuǎn)、穿透能力強、功耗低等優(yōu)點，完全可以應(yīng)用到本系統(tǒng)中。通過Si4432的應(yīng)用，熱網(wǎng)數(shù)據(jù)能夠可靠、實時地傳輸，通過GPRS無線通信模塊和Si4432無線傳輸模塊對熱網(wǎng)的控制，進行溫度、壓力、控制閥的開啟時間等數(shù)據(jù)的傳輸與交互，從而解決熱能計量不透明的問題，為最終實現(xiàn)溫度的實時監(jiān)控計量和熱網(wǎng)的參數(shù)采集提供前提條件。

　　1 關(guān)于Si4432芯片

　　Si4432芯片是Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多頻段的EZRadioPRO系列無線收發(fā)芯片。其工作電壓為1.9~3.6 V,20引腳QFN封裝(4 mm×4 mm)，可工作在315/433/868/915 MHz四個頻段;內(nèi)部集成分集式天線、功率放大器、喚醒定時器、數(shù)字調(diào)制解調(diào)器、64字節(jié)的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)FIFO以及可配置的GPIO等。

　　Si4432芯片在使用時所需的外部元件很少，僅需要1個30 MHz的晶振、幾個電容和電感就可組成一個高可靠性的收發(fā)系統(tǒng)，設(shè)計簡單，且成本低。

　　Si4432的接收靈敏度達(dá)到-117 dB,可提供極佳的鏈路質(zhì)量，在擴大傳輸范圍的同時將功耗降至最低;最小濾波帶寬達(dá)8 kHz,具有極佳的頻道選擇性;在240~960MHz頻段內(nèi)，不加功率放大器時的最大輸出功率就可達(dá)+20 dBm,設(shè)計良好時收發(fā)距離最遠(yuǎn)可達(dá)2km.

　　Si4432做成無線通信模塊應(yīng)用廣泛，可適用于無線數(shù)據(jù)通信、無線遙控系統(tǒng)、小型無線網(wǎng)絡(luò)、小型無線數(shù)據(jù)終端、無線抄表、門禁系統(tǒng)、無線遙感監(jiān)測、水文氣象監(jiān)控、機器人控制、無線RS485/RS232數(shù)據(jù)通信等諸多領(lǐng)域。

　　Si4432芯片引腳圖如圖1所示。

　　圖1 Si4432芯片引腳圖

　　2 系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　2.1 系統(tǒng)功能

　　系統(tǒng)可對熱網(wǎng)的運行實時監(jiān)視、測量、記錄熱網(wǎng)運行參數(shù)并進行參數(shù)(溫度、壓力等參數(shù))的超限報警;完成日常的管理工作，包括報表的生成和打印、熱網(wǎng)計量管理、對控制器的控制、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、運行數(shù)據(jù)的匯總、綜合分析以及歷史數(shù)據(jù)的備份等功能。通過對熱網(wǎng)進行自動控制，使整個系統(tǒng)供熱均勻，滿足舒適性要求。同時減少熱量消耗，達(dá)到節(jié)能的目的，為最終實現(xiàn)"熱"的商品化和市場化提供前提條件。

　　2.2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　整個系統(tǒng)總體上可以分為3層：管理層、中繼層和現(xiàn)場儀表層。現(xiàn)場儀表層又可以分為控制器和遙控器。系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。