【導讀】新疆哈密中蒙交界地區,ZigBee網(wǎng)絡(luò )用于哈密瓜田地自動(dòng)化滴灌系統,應用區域超過(guò)4萬(wàn)畝??粗逻h電子工程師如何使用Zigbee分析儀為種植保駕護航。
實(shí)例現場(chǎng):現場(chǎng)位于新疆哈密中蒙交界地區,ZigBee網(wǎng)絡(luò )用于自動(dòng)化滴灌系統,應用區域超過(guò)4萬(wàn)畝,由于該地區土地多以戈壁沙漠為主,全年雨量極少,農業(yè)均采用節水滴灌自動(dòng)化監控的形式,系統根據不同季節、不同時(shí)間段、不同天氣采用不同的自動(dòng)滴灌模式,而種植區不可能采用有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),所以采用級低功耗的ZigBee網(wǎng)絡(luò )為不二之選。
用戶(hù)在模擬現場(chǎng)調試階段,ZigBee網(wǎng)絡(luò )所有節點(diǎn)均能正常采集和控制,但安裝到現場(chǎng)后卻存在諸多不解的現象,對方工程師由于現場(chǎng)沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò )分析設備,而ZigBee網(wǎng)絡(luò )的覆蓋范圍又過(guò)于龐大,故障分析基本變成了不可能。經(jīng)過(guò)雙方詳細技術(shù)溝通,由我司派遣工程師并攜帶專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò )分析工具ZigBee Analyser前往現場(chǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )故障排查。
致遠工程師前往哈密現場(chǎng)使用ZigBee分析儀進(jìn)行故障排查
現場(chǎng)案例之一:信號覆蓋不均勻的隱性故障
現場(chǎng)其中一個(gè)較小的灌溉區(約1平方千米),我們以這個(gè)最簡(jiǎn)單的小網(wǎng)絡(luò )作為分析案例,現場(chǎng)出現多個(gè)閥控器節點(diǎn)無(wú)法控制,但對方之前進(jìn)行過(guò)節點(diǎn)單點(diǎn)檢測,所有節點(diǎn)均正常工作,節點(diǎn)配置全部正確,全部在通信范圍內,并且有的節點(diǎn)距離并不遠,這類(lèi)情況屬于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的隱性問(wèn)題,一般調試手段難以定位問(wèn)題。
控制井房無(wú)法對部分閥控器進(jìn)行控制
針對此類(lèi)大范圍的ZigBee控制采集網(wǎng)絡(luò ),其實(shí)利用ZigBee網(wǎng)絡(luò )分析儀監控整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際運作情況,問(wèn)題瞬間即可暴露無(wú)遺。致遠工程師利用ZigBee網(wǎng)絡(luò )分析儀對該小區域內的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )運行信息捕獲。
分析儀配套分析工具Packet-Analyzer進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )運行狀態(tài)監控
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第一步:在網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍內,在固定點(diǎn)使用ZigBee分析儀進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )監控,監控發(fā)現路由下行信息正常發(fā)送,但存在一定概率無(wú)法正常到達故障終端節點(diǎn),而Packet-Analyzer數據顯示無(wú)線(xiàn)信號覆蓋距離完全足夠。一般認為節點(diǎn)接收機可能存在問(wèn)題。
ZigBee Analyser對無(wú)線(xiàn)信道進(jìn)行評估
第二步:對該故障節點(diǎn)進(jìn)行數據收發(fā)測試,未發(fā)現任何問(wèn)題,但在該節點(diǎn)附近,進(jìn)行信號強度捕獲時(shí),卻發(fā)現其中一個(gè)路由節點(diǎn)存在下行信號弱,且臨近終端的接收靈敏度,而到該路由節點(diǎn)同等距離的其他方位信號強度卻正常。如下所示,問(wèn)題的目標確定在附件編號為0X0007的
路由器。
路由節點(diǎn)下行數據分析
針對路由器信號進(jìn)行分析,大概可以得出這樣一個(gè)結論,0x0007路由節點(diǎn)存在信號輻射不均勻的情況,其方向圖類(lèi)似于下圖所示,由于該故障節點(diǎn)(其實(shí)該節點(diǎn)并無(wú)問(wèn)題)剛好處于路由器信號輻射盲區,且附件無(wú)復用路由器,導致下行數據無(wú)法正常到達。
路由節點(diǎn)方向圖示意
在區域內尋找到該路由節點(diǎn),對其進(jìn)行詳細的檢查,其實(shí)路由設備同樣工作一切正常,功能、性能同樣也并未發(fā)現異常,重前面的分析其實(shí)我們即可較準確的將問(wèn)題集中在天線(xiàn)上,進(jìn)過(guò)對天線(xiàn)的檢查,發(fā)現天線(xiàn)底座吸盤(pán)掉落,而用膠帶固定,其實(shí)這已經(jīng)嚴重影響天線(xiàn)的完整性,導致駐波及天線(xiàn)的方向性都收到嚴重影響,而該問(wèn)題又不會(huì )導致網(wǎng)絡(luò )出現嚴重故障,且一般很難發(fā)現。
路由節天線(xiàn)部件不完整導致信號輻射不均勻
當然,以上只是其中極小的一個(gè)滴灌區域的ZigBee網(wǎng)絡(luò )檢測例子,其它滴灌區域還有更多網(wǎng)絡(luò )檢測譬如:網(wǎng)絡(luò )拓撲結構分析、信號穩定性測試、數據報文分析、通道及能量掃描、節點(diǎn)信號輸出一致性測試(ZigBee模塊來(lái)料檢驗必備,現場(chǎng)其中一個(gè)區域老項目使用某供應商的ZigBee模塊,由于一致性存在很大出入,導致網(wǎng)絡(luò )存在大面積故障)等等。