Si4432的無線熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)設計

2．2．1 管理層
管理層是位于熱力公司的主站，由以工業(yè)控制機為核心的網(wǎng)絡組成，工業(yè)控制機全天候運行。工業(yè)控制機既是調(diào)度中心的服務器，同時相對于各采集控制站點來說，又是客戶機。服務器通過寬帶實時采集、存儲來自各客戶機站點的數(shù)據(jù)，并對各站點運行情況進行實時監(jiān)控。客戶機通過GPRS通信模塊和中繼層的集中器通信，采集集中器下的各個控制器的參數(shù)，進行實時采集和監(jiān)控。
2．2．2 中繼層
中繼層位于用戶樓宇的公共位置，主要是集中器。它的通信部分由GPRS模塊和Si4432芯片組成。它和管理層采用GPRS模塊通信，在現(xiàn)場儀表層采集溫度、壓力、控制閥的狀態(tài)和開啟時間等數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡傳輸給管理層；集中器和現(xiàn)場儀表層采用Si4432無線收發(fā)芯片進行通信，隨時采集現(xiàn)場儀表層的溫度、壓力、控制閥的狀態(tài)和開啟時間等數(shù)據(jù)，并且發(fā)送相關命令。
2．2．3 現(xiàn)場儀表層
現(xiàn)場儀表層位于各個熱用戶的住宅內(nèi)和管道井里，主要由控制器和遙控器組成。控制器放在管道井里，由2套Si4432無線收發(fā)芯片組成。它分別和集中器和遙控器通信，將熱網(wǎng)的溫度、壓力、控制閥的開關時間等參數(shù)上傳到集中器，同時接收集中器的命令；另一模塊完成與遙控器的通信，采集遙控器測定的室溫和設定的控制溫度，對控制閥進行控制，從而控制室溫。遙控器放在室內(nèi)，可以采集室內(nèi)的溫度，并由用戶對室內(nèi)的溫度進行預設，通過Si4432芯片將參數(shù)送到控制器內(nèi)，實現(xiàn)溫度的控制。

3 系統(tǒng)軟硬件設計
3．1 系統(tǒng)硬件設計
系統(tǒng)硬件部分主要由中繼層與現(xiàn)場儀表層兩部分組成。現(xiàn)場儀表層又分為控制器和遙控器。
中繼層主要由GPRS模塊和Si4432芯片組成。GPRS模塊選用Motorola公司的模塊G20。G20是該公司推出的內(nèi)嵌TCP／IP協(xié)議的GSM／GPRS模塊，性能優(yōu)越，體積小巧，而且解決了GSM／GPRS模塊無線通信和數(shù)據(jù)傳輸終端的協(xié)議瓶頸和成本問題。該模塊廣泛應用于短信中心、GPRS監(jiān)控系統(tǒng)、無線POS機、無線抄表、車輛防盜等。G20通過UART與控制處理芯片進行通信，將數(shù)據(jù)信息與控制信號在控制器和上位機之間進行雙向傳遞。控制器中是由Si4432芯片通過SPI與單片機C8051F310通信，將數(shù)據(jù)信息與控制信號和控制層之間進行雙向的傳遞；同時通過另一路Si4432和遙控器之間進行數(shù)據(jù)交換。
無論集中器和控制器，還是控制器和遙控器的通信均是通過Si4432無線收發(fā)芯片來完成。所以為了將設計模塊化，減少工作量，針對Si4432設計了無線通信模塊。Si4432無線收發(fā)模塊如圖3所示。