Si4432的無線熱網監測系統設計

2．2．1 管理層
管理層是位于熱力公司的主站，由以工業控制機為核心的網絡組成，工業控制機全天候運行。工業控制機既是調度中心的服務器，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據，并對各站點運行情況進行實時監控。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，進行實時采集和監控。
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，在現場儀表層采集溫度、壓力、控制閥的狀態和開啟時間等數據并將這些數據通過GPRS網絡傳輸給管理層；集中器和現場儀表層采用Si4432無線收發芯片進行通信，隨時采集現場儀表層的溫度、壓力、控制閥的狀態和開啟時間等數據，并且發送相關命令。
2．2．3 現場儀表層
現場儀表層位于各個熱用戶的住宅內和管道井里，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無線收發芯片組成。它分別和集中器和遙控器通信，將熱網的溫度、壓力、控制閥的開關時間等參數上傳到集中器，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，可以采集室內的溫度，并由用戶對室內的溫度進行預設，通過Si4432芯片將參數送到控制器內，實現溫度的控制。

3 系統軟硬件設計
3．1 系統硬件設計
系統硬件部分主要由中繼層與現場儀表層兩部分組成。現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是該公司推出的內嵌TCP／IP協議的GSM／GPRS模塊，性能優越，體積小巧，而且解決了GSM／GPRS模塊無線通信和數據傳輸終端的協議瓶頸和成本問題。該模塊廣泛應用于短信中心、GPRS監控系統、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，將數據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，將數據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據交換。
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無線收發模塊如圖3所示。