一 、概述
風(fēng)能發(fā)電站目前使用RS232-20mA電流環(huán)、RS232-RS485兩種方式，主要使用前者。電流環(huán)的特點是使用電流的通斷表示1和0，就像電報，但風(fēng)機的監(jiān)控需雙向通訊，因而發(fā)送使用一個回路，接收使用另一個回路?；芈钒讶舾膳_風(fēng)機串接起來，形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)的起點和終點匯集到中央控制室里的RS232-電流環(huán)轉(zhuǎn)換模塊，與監(jiān)控計算機連接。這種通訊網(wǎng)絡(luò)的特點是線路多（要4條線），風(fēng)機端接線復(fù)雜。我們經(jīng)常被電纜故障所困擾，排除非常麻煩，而且容易接錯線。希望開發(fā)一種模塊，把風(fēng)機處的電流環(huán)信號轉(zhuǎn)成無線信號直接發(fā)到中央控制室，不知是否可行。要求：雙向通訊，距離在1500米-3000米?？垢蓴_和惡劣天氣。
二、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與特點
Zigbee風(fēng)能無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)主要包括風(fēng)力發(fā)電機單元和Zigbee無線中繼站兩大部分。風(fēng)力發(fā)電機RS232/485接口、4-20mA電流環(huán)RS232/485接口配置zigbee無線收發(fā)模塊（SC8836A或b）組成。采集數(shù)據(jù)通過Zigbee無線發(fā)射模塊傳輸?shù)絲igbee中繼站（SC8836B），無線中繼站再將采集數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)文件，通過數(shù)據(jù)傳輸軟件對數(shù)據(jù)進行壓縮和加密后將數(shù)據(jù)傳至與串口連接的GPRS無線終端上，再經(jīng)過GPRS網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)發(fā)送到中國移動的內(nèi)部網(wǎng)(CMNET)。然后中國移動通過GPRS服務(wù)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絀nternet上，并且去尋找在Internet上的一個指定的中心服務(wù)器。
A. 風(fēng)能發(fā)電機采用RS485/RS232/TTL可選與zigbee無線數(shù)傳模塊SC8836A或SC8836b互聯(lián)。
B. 控制PC或遠傳中繼模塊與油井距離如在1000～1500米左右，可采用SC8836b作為接受點，與計算機COM口接。
C. 如風(fēng)力發(fā)電站范圍很大，方圓幾公里甚至幾十公里范圍，可采用雙層布網(wǎng)方式，在區(qū)域內(nèi)采用遠距離中心模塊，SC8836B組建通訊骨干網(wǎng)絡(luò)。保證每個風(fēng)能發(fā)電機節(jié)點在信號覆蓋范圍內(nèi)，風(fēng)能發(fā)電機配置無線模塊與骨干模塊通訊。SC8836B之間可以自組網(wǎng)，只要互相在信號覆蓋范圍內(nèi)可組成星形、簇型、鏈型、組合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
D. 為保證通訊的穩(wěn)定性及抗干擾性，建議在中心采集模塊安裝在高處。
E. 如需通訊范圍更遠，可配置高增益天線。
F. 通訊距離見下文通訊距離表
G. 現(xiàn)場供電可采用外接電源或太陽能供電。
H. 數(shù)據(jù)采集前端設(shè)備（與控制PC連接或移動數(shù)傳模塊）采用RS485(RS232)與計算機互聯(lián)。或直接通過SC8836B將數(shù)據(jù)通過移動互聯(lián)網(wǎng)（GPRS/CDMA）傳送至遠端監(jiān)控中心。
三、設(shè)備介紹
1、主要產(chǎn)品介紹
上海數(shù)傳信息科技有限公司的所有模塊使用的都是2.4Ghz頻段，直序擴頻（DSSS）的通信方式；所有模塊本身都具有不可更改的獨一無二的，64位的身份編號。它們組成滿足不同實際需要的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺。它們的特點是：
1． 集成度高，因而可靠性高而且體積?。?br />
2． 功耗低，電池壽命長，特別是利用產(chǎn)品獨創(chuàng)的專利電源管理技術(shù)；
3． 由于使用了抗干擾DSSS通信技術(shù)，具有用戶一致公認(rèn)的工作穩(wěn)定性和可靠性；
4． 傳輸距離遠，使用0.1瓦的發(fā)射功率，雙向通信距離可達8公里，可自動中繼，比傳統(tǒng)數(shù)傳電臺，具有更高的工作穩(wěn)定性和可靠性，大大節(jié)約了成本，并可與其它有線或無線公網(wǎng)對接；
5． 使用十分方便，用戶可以通過有線或無線（遠距離修改）的方式，自己更改數(shù)傳模塊的ID號，發(fā)射功率，頻 道,PN碼和波特率等。產(chǎn)品同時提供多種接口（多路TTL電平，RS232, RS485）,供用戶選擇；
6． 具有多點組網(wǎng)功能，大大增加了無線傳輸?shù)母采w范圍，不需要向運營商支付網(wǎng)絡(luò)使用費；
7． 可低成本的實現(xiàn)點對多點（無數(shù)量限制）的數(shù)據(jù)采集和控制，并通過遠距離無線傳輸模塊，以及自組網(wǎng)絡(luò)，傳往控制中心；
8． 利用我們的專利技術(shù)，在許多場合下可替代GPS，低成本的實現(xiàn)對移動目標(biāo)的定位跟蹤；
9． 采用批量化生產(chǎn)和銷售的方式，大大降低了產(chǎn)品成本，給系統(tǒng)集成商預(yù)留了充足的利潤空間；
10． 產(chǎn)品經(jīng)過國家權(quán)威機構(gòu)的測試，以及眾多用戶通過長期使用測試和比較后得到最后的認(rèn)可。
2、數(shù)傳Zigbee產(chǎn)品收發(fā)距離對照表
3、設(shè)備主要參數(shù)說明：
終端模塊SC8836A型照片：40 mm x 19 mm ----注意：安裝時模塊PCB ”S”天線下面不應(yīng)有金屬
終端模塊SC8836b型照片：尺寸：42 mm x 25 mm-----注意：安裝時,模塊PCB “F”天線下面不應(yīng)有金屬
防水外殼 照片：尺寸：34 x 58 x 84 mm
中心數(shù)據(jù)采集控制模塊SC8836b照片：尺寸：如下圖中所示
模塊參數(shù)指標(biāo)：
終端模塊a 型（SC8836A）：
尺寸大小：40 x 19 x 3 mm
A. 可實現(xiàn)雙向收發(fā)通信（可以使用多頻道工作）；
B. 使用抗干擾DSSS技術(shù)，2.4G免費頻段，3822個信道；
C. 波特率：250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))
D. 每個信道帶寬1 Mhz
E. 使用PCB天線，對應(yīng)中心數(shù)據(jù)采集模塊的可視雙向通信距離：250米（發(fā)射）/1500m米（接收）；
F. 最大發(fā)射功率3毫瓦（4dBm）;最大發(fā)射電流35mA;最大接收電流25mA;
G. 供電電壓：3 – 3.6V
H. 睡眠電流：
I. 接收靈敏度 -97 dBm - 13 dBm （信噪比增益） = -110 dBm
J. 控制單片機：Atmega88;
用戶可根據(jù)自己需要對使用頻率，波特率，發(fā)射功率，蘇醒周期等進行選擇調(diào)整,；
終端模塊 b 型（遠距離）：（SC8836b）：
尺寸大?。?2 x 25 x 3 mm
A. 可實現(xiàn)雙向收發(fā)通信；
B. 使用抗干擾DSSS技術(shù)，2.4G免費頻段，3822個信道；
C. 波特率：250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))
D. 每個信道帶寬1 Mhz
E. 使用PCB天線，對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊的可視通信距離：2000（發(fā)射）/1500米（接收）；
F. 最大發(fā)射功率100毫瓦（18dBm）; 使用超級電容時的最大發(fā)射電流為35mA; 不使用超級電容式為200 mA; 最大接收電流25mA;
G. 供電電壓：3- 3.6 V
H. 接收靈敏度 -97 dBm - 13 dBm 信噪比增益 = -110 dBm
I. 控制單片機：Atmega88
用戶可根據(jù)自己需要對使用頻率，波特率，發(fā)射功率等進行調(diào)整。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模塊（SC88436B 可與移動網(wǎng)絡(luò)或計算機連接）：
A. 使用抗干擾DSSS技術(shù)，2.4G免費頻段，3822個信道；
B. 每個信道帶寬1 Mhz
C. 波特率：250kbps,125kbps,……19.2kbps,…..1.2 kbps(可調(diào))
D. 原機配有10厘米長鞭狀防水天線，可選用50厘米或120厘米長全向高增益天線，或120 x 240 x 40 mm 的板狀天線，對應(yīng)相同SC8836B模塊雙向?qū)崪y可視通信距離：3000-- 8000米，視使用天線，及天線架設(shè)高度，以及環(huán)境而定；與SC8836a 實測可視通信距離250米（接受）/1500米（發(fā)射），天線離地高度3米；與SC8836b 實測可視通信距離1500米（發(fā)射）/2000米（接收）.
E. 最大發(fā)射功率100毫瓦（20dBm）;最大發(fā)射電流350mA;最大接收電流26mA; 最大功耗（使用5 V電源時）
F. 供電電壓：2.7 – 5V 或220 AC市電
G. 接收靈敏度 -105 dBm - 13 dBm 信噪比增益 = -118dBm
H. 控制單片機：Atmega88或Atmega 128L
用戶可根據(jù)自己需要對使用頻率，波特率，發(fā)射功率等進行選擇調(diào)整.
來源：中國智能電工網(wǎng)