CN101286855B - 网络数据传输服务器和由其构成的检测系统及节电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了网络数据传输服务器和由其构成的检测系统及节电方法。该系统包括网络数据传输服务器、网络和中心控制台或远程客户端，网络数据传输服务器包括太阳能电池板、电池箱体、网络数据传输服务器和传感器，网络数据传输服务器通过无线广域网络与中心控制台和/或远程客户端相连。网络数据传输服务器设置太阳能电量监测电路、电源转换电路、节电控制器、网络传输模块和MCU，完成远程数据采集、传输和节电控制。本发明的优点是通过休眠模式、定时上线、周期上线三种运行模式，可以大大降低对电量的消耗，因此可以使太阳能电池板的功率大大降低了太阳能板的成本开销，解决了野外无市电情况下，长期数据采集通讯技术的突破。
Description
技术领域
本发明涉及网络服务器、检测系统和节电方法，特别涉及一种网络数据传输服务器和由其构成的检测系统及节电方法。
背景技术
目前网络数据传输设备供电部分大部分采用市电直流供电方式。很少有厂家采取太阳能为网络数据传输设备供电的方式。大部分厂商即使可以提供太阳能供电的设备也只是简单的将太阳能电池板直接接入，这样造成太阳能电池板体积非常巨大，功率也需要非常高。否则无法提供网络设备登录到移动网络。因此网络数据传输设备在野外无市电区域进行网络数据分组业务的数据传输将变得难以实现。
发明内容
本发明的目的是克服现有的技术存在的缺陷，提供一种可以大幅度降低对太阳能电量的消耗，因此使用太阳能电池板的功率和体积大大减小，安装成本低，便于长期野外作业的网络数据传输服务器。
为达到上述目的，本发明提供的网络数据传输服务器，包括网络传输模块，还包括分别与太阳能电池电源相连的太阳能电量监测电路、第一电源转换电路、网络传输模块节电控制器以及第二电源转换电路、分立元器件及IC节电控制器和一MCU，太阳能电量监测电路与MCU相连，第一电源转换电路分别与MCU和网络传输模块节电控制器相连，MCU分别与分立元器件及IC节电控制器、网络传输模块节电控制器和网络传输模块相连，网络传输模块节电控制器与第二电源转换电路和网络传输模块依次相连，分立元器件及IC节电控制器用于向分立元器件供电。
本发明网络数据传输服务器，其中所述网络传输模块节电控制器包括由第一三极管和继电器构成的继电器驱动电路，太阳能电池电源的输出端由继电器的选择开关接至继电器驱动电路的电源端或者第二电源转换电路的输入端，MCU的控制输出端接至第一三极管的基极。
本发明网络数据传输服务器，其中所述分立元器件及IC节电控制器由第二三极管构成，第二三极管串联接至第一电源转换电路的输出回路中，MCU的控制输出端接至第二三极管的基极。
本发明网络数据传输服务器，其中所述MCU设有RS-232串口电路，所述MCU和分立元器件及IC节电控制器分别与RS-232串口电路相连。
本发明网络数据传输服务器，其中所述网络传输模块为采用GPRS网络模块或CDMA网络模块或3G网络模块的无线广域网络传输模块。
本发明的另一目的是提供一种由所述网络数据传输服务器构成的太阳能自动检测系统。
为达到上述目的，本发明提供的由所述网络数据传输服务器构成的太阳能自动检测系统，包括网络数据传输服务器、网络和中心控制台或远程客户端，所述网络数据传输服务器包括太阳能电池板、电池箱、网络数据传输服务器和传感器，中心控制台和/或远程客户端包括路由器、IP数据服务器，太阳能电池板、电池箱体和传感器与网络数据传输服务器相连，网络数据传输服务器通过网络与中心控制台和/或远程客户端相连。
本发明的又一目的是提供一种采用太阳能自动检测系统的节电方法。
为达到上述目的，本发明提供的采用所述太阳能自动检测系统的节电方法，该系统设置网络数据传输服务器、网络数据传输服务器、网络和中心控制台或远程客户端，所述网络数据传输服务器包括太阳能电池板、电池箱和传感器，所述中心控制台和/或远程客户端设置路由器、IP数据服务器，所述网络数据传输服务器设置网络传输模块、太阳能电量监测电路、第一电源转换电路、网络传输模块节电控制器、分立元器件及IC节电控制器、第二电源转换电路和MCU，用于在太阳能自动检测中进行节电控制，该方法执行如下步骤：
1)连接太阳能电池板、电池箱体、网络数据传输服务器和传感器并开启传感器，启动中心控制台和/或远程客户端的路由器、IP数据代理服务器并登录到服务器；
2)启动网络数据传输服务器，MCU进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地址、端口号和设备名称；
3)网络数据传输服务器登录网络，再通过网络的数据分组业务连接到互联网并登录到固定IP所在的IP数据代理服务器；
4)网络数据传输服务器默认工作方式为周期上线工作方式，并在加电后自动登录到IP数据代理服务器，中心控制台通过IP数据代理服务器在网络数据传输服务器上线时下发定时上线、周期上线的工作模式设置命令，网络数据传输服务器依据该命令进行周期上线、定时上线的切换；
5)MCU按照设置的采集数据周期采集传感器的数据，并将数据存储到内存中，之后判断是否已经到了上传数据的时间，如果到了上线的时间，将数据传输到IP数据服务器；
6)MCU判断是否已经到了结束在线保持时间，如果到时，则控制分立元器件及IC节电控制器和网络传输模块节电控制器切断第二电源转换电路输入端的电源和分立元器件及IC节电控制器的电源输出，进入休眠状态；
7)在休眠模式中，MCU继续低功耗工作，当MCU判断到达传感器数据采集周期的时间后，MCU控制分立元器件及IC节电控制器恢复供电，RS-232串口电路从传感器采集数据并保存在MCU中；数据采集结束后，分立元器件及IC节电控制器断开分立元器件供电，RS-232串口电路供电断开，MCU继续低功耗工作；当MCU判断到上线时间后，MCU控制分立元器件及IC节电控制器以及网络传输模块节电控制器恢复供电，网络数据传输服务器将自动登录到IP数据代理服务器上，并将休眠期间内所采集和存储的所有数据记录发送至IP数据代理服务器；当MCU判断在线保持时间结束时，MCU再次进入休眠状态；
8)中心控制台和/或远程客户端登录IP数据代理服务器对已经存储的数据进行查看。
本发明提供的采用所述太阳能水文自动检测系统的节电方法，该方法中网络数据传输服务器进行数据传输执行如下步骤：
1)启动网络数据传输服务器，MCU进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地址、端口号和设备名称；
2)所述网络传输模块初始化并判断是否成功登录到所述IP数据代理服务器，如登录成功进行开始网络数据读取进程，如果不成功重新网络传输模块初始化；
3)所述MCU判断是否有网络下行数据，如果有数据，判断是“定时上线”“周期上线”“数据上传命令”，并根据不同命令执行；
4)所述MCU默认工作方式为周期上线工作方式，在登录到IP数据代理服务器后，中心控制台通过IP数据代理服务器在网络数据传输服务器上线时下发定时上线、周期上线的工作模式设置命令，所述MCU依据该命令进行周期上线、定时上线的切换；同时，判断是否上传数据，如果是，开始网络数据发送进程；如果没有，则返回上一步骤；
5)所述MCU判断是否已经到了休眠时间，如果保持在线时间没有结束，则等待保持在线时间结束；当保持在线时间结束时，关闭各部分电源，进入休眠状态；
6)所述MCU在休眠状态下依次判断是否已经到了“定时上线”、“周期上线”和“数据采集”的时间，如果到了“定时上线”、“周期上线”时间，依次执行下一步；如果没有到达“定时上线”、“周期上线”的时间，继续等待；如果到了“数据采集”时间，开启RS-232串口电路从传感器采集数据并保存在MCU中并返回本步骤重新开始；如果没到达“数据采集”时间，继续等待。
本发明网络数据传输服务器和由其构成的检测系统及节电方法的优点在于：由于设有与太阳能电池电源相连的太阳能电量监测电路、第一电源转换电路和网络传输模块节电控制器，与同类产品相比，网络数据传输服务器的MCU具有休眠模式、定时上线、周期上线三种运行模式，可以大大降低对电量的消耗，因此可以使太阳能电池板的功率大大降低，体积大大缩小，便于安装和长期野外作业，这是同类产品无法替代的。
下面结合实施例参照附图进行详细说明，以求对本发明的目的、特征和优点得到更深入的理解。
附图说明
图1是本发明太阳能自动检测系统框图；
图2为本发明网络数据传输服务器的方框图；
图3是本发明网络数据传输服务器电路图；
图4是本发明网络数据传输服务器中MCU外围电路原理图；
图5是本发明网络数据传输服务器中网络传输模块电路原理图；
图6是本发明网络数据传输服务器主程序的流程图；
图7是本发明网络数据传输服务器串口处理进程流程图；
图8是本发明网络数据传输服务器数据采集处理进程流程图；
图9本发明构成太阳能水文自动监测系统的示意图。
具体实施方式
本发明太阳能自动检测系统集成了网络数据传输设备、太阳能供电设备、互联网通讯设备。本发明依托于嵌入式技术、网络传输数据分组技术、互联网通讯技术。
下面结合附图详细说明说明实施例。
参见图1，本发明的实施例中包括网络数据传输服务器、网络和中心控制台和/或远程客户端三部分：网络数据传输服务器包括太阳能电池板1、电池箱体2、网络数据传输服务器3和传感器4。其中太阳能电池板1与电池箱体2连接，电池箱体2与网络数据传输服务器3连接，数据传输服务器3通过串口与传感器4连接。中心控制台和/或远程客户端包括路由器5、IP数据服务器6、控制台软件。路由器需要有固定IP地址，路由器5与IP数据服务器6连接，控制台软件安装在计算机上，控制台计算机与路由器连接。远程客户端设有客户端软件，可以实现通过任何地点，任何互联网络的覆盖的区域均可以通过IE浏览器查询服务器数据。
参见图2，网络数据传输服务器包括分别与太阳能电池电源9相连的太阳能电量监测电路10、第一电源转换电路11、网络传输模块节电控制器18以及第二电源转换电路14、分立元器件及IC节电控制器12、网络传输模块15和MCU。太阳能电量监测电路10与MCU相连，第一电源转换电路11分别与MCU和网络传输模块节电控制器18相连，MCU分别与分立元器件及IC节电控制器12、网络传输模块节电控制器18和网络传输模块15相连，网络传输模块节电控制器18与第二电源转换电路14和网络传输模块15依次相连，分立元器件及IC节电控制器12用于向分立元器件17供电。
参见图3，网络传输模块节电控制器包括由第一三极管Q2和继电器K2构成的继电器驱动电路，太阳能电池电源9的输出端由继电器K2的选择开关接至第二电源转换电路14的输入端或开路，MCU的控制输出端接至第一三极管Q2的基极。
分立元器件及IC节电控制器12由第二三极管Q3构成，第二三极管Q3串联接至第一电源转换电路11的输出回路中，MCU的控制输出端接至第二三极管Q3的基极。
参见图2，MCU设有RS-232串口电路16，MCU和分立元器件及IC节电控制器12分别与RS-232串口电路16相连。
参见图4，RS-232串口电路对应设备以MAX3232系列或者MAX232系列串口芯片为核心。该芯片对外与RS-232接口的传感器或者数据采集设备连接为：MAX3232系列或者MAX232系列串口芯片的第7、8引脚分别与DB9连接器的第3、2引脚连接，实现数据在传感器或者数据采集设备与RS-232芯片之间的通讯；对内与MCU连接：MCU的第2、3引脚连接MAX3232系列或者MAX232系列串口芯片的9、10引脚连接，以此实现数据在MAX3232系列或者MAX232系列串口芯片与MCU之间的通讯。
参照图2、3、4、5，分立元器件及IC的连接说明如下：
1.电源管理及控制
①太阳能电池板产生的电流经过电池储存并释放到网络数据传输服务器。电流通过图3中的CN1插座进入自恢复保险，并从整流二极管流出，作为网络数据传输服务器的后级供电的总电流输入。
②电流从整流二级管进入HT7533的第3引脚，进入HT7533进行MCU电压转换，将6～7V的电压转换到3.3V提供MCU使用。
③HT7533第2引脚产生的3.3V电源的一条支路作为各分立元件供电电源的输入端，并由MCU的PE5引脚控制驱动三极管Q3控制分立元器件及IC节电控制器12的开和关。
④由整流二极管VD1流出的电流除进行MCU电压调整外还有一路通过R20、R21进行分压，并通过PF4进入MCU进行太阳能电池电量监测。
⑤由整流二极管VD1流出的电流除进行MCU电压调整外还有一路进入到网络传输模块节电控制器18的继电器选择开关引脚。此继电器与第二电源转换电路14连接。并授到MCU的PB5引脚控制。在休眠状态下继电器选择开关不与第二电源转换电路14连接，没有电流输出至第二电源转换电路14，电池电量将无损耗。在周期上线或者定时上线模式下，在上线时，继电器选择开关与第二电源转换电路14形成闭合电路，在不上线时，继电器选择开关与第二电源转换电路14开路。
⑥网络传输模块节电控制器18电流正常流入第二电源转换电路14芯片LM1085的第3引脚。并由LM1085进行电压调整，产生3.8V电压输出给网络传输模块15。
2.MCU外围电路
MCU采用ATMEL公司的AVR系列MCUATmeg128L。
①MCU第17、18引脚连接32768Hz的低速适应晶振。第22、23引脚连接11.0592MHz晶振。
②PB5引脚连接网络传输模块节电控制器18的D3二极管阳极，PE5连接分立元器件及IC节电控制器12的D5二极管阴极，PF4连接太阳能电池电量监测电路10的R20、R21公共端点部分。
③MCU的第2、3引脚连接串口MAX3232芯片的9、10引脚；MCU的第26、27引脚连接网络传输模块15的11、13引脚。MCU第30、31、32引脚分别连接网络传输模块15的第10、14、26引脚。
3.网络传输模块
①网络传输模块15中的2、4、6、8、引脚分别连接SIM卡插座UIM-CARD1的2、3、4、1引脚。
②网络传输模块15的第10、14、26引脚连接MCU的第30、31、32引脚。
网络数据传输服务器内嵌无线硬件网络传输模块，可以为：GPRS射频模块或CDMA射频模块或3G射频模块等，这些硬件网络传输模块均从物理层面支持TCP/IP协议族。当网络传输模块设置完毕，并按照所用的网络传输模块(GPRS射频模块或CDMA射频模块或3G射频模块等)厂商提供的技术参数进行设置后，网络传输模块将自动登录到相应的网络(如：GPRS射频模块或CDMA射频模块或3G射频模块等分别自动登录GPRS网络或CDMA网络或3G网络等)，并通过网络运营商的服务进入到互联网中；最终从互联网与客户使用的软件建立连接，整个系统形成闭环。
参照图2、3、4、5，下面说明本发明中网络数据传输服务器的工作过程。
太阳能电池板及电池将电源输入网络数据传输服务器。并分为三大分支：太阳能电量监测电路10，第一电源转换电路11和网络传输模块节电控制器18。分支一：电流从太阳能电量监测电路10流出，进入MCU的PF4引脚；分支二：电流从第一电源转换电路11流出，进入MCU和分立元器件及IC节电控制器12，从分立元器件及IC节电控制器12流出至分立元器件及IC；第三分支：电流从网络传输模块节电控制器18流出，进入第二电源转换电路14，从第二电源转换电路14流出进入网络传输模块15。
MCU与网络传输模块15和RS-232串口电路16均以串行数据接口连接。当GPRS数据传服务器处于休眠状态时MCU控制切断网络传输模块15、各分立元器件及IC供电电源，杜绝此时除MCU之外所有电子元件电量消耗，节省了网络数据传输服务器的99％以上的电量，而此时MCU也进入MCU的休眠工作模式，此模式下的电流小号只有几十到几百微安，耗电量不足周期上线模式下的1％。此模式下MCU仍然在工作，当周期上线或者定时上线的时间到来，MCU将接通网络传输模块15、各分立元器件及IC供电输入，进行网络登录和数据上传工作。
本发明网络数据传输服务器的实施例中，网络传输模块15可以为GPRS网络模块，也可以为其他的无线广域网络传输模块，如CDMA网络模块或3G网络模块。
太阳能电池板产生的电流经过电池进入到网络数据传输服务器后，通过太阳能电量检测电路直接进入到MCU进行电池电量的监测。当电池由于连续阴雨天，或者遇到太阳能电池板损毁等特出原因所产生电量异常时，网络数据传输服务器将向IP数据代理服务器进行报警：提示进行检修，同时进入永远休眠状态——取保电池不会导致过放造成电池保费的现象发生。如此，网络数据传输服务器实现了省电节能的效果，降低了太阳能电池板的功率数，降低了成本，产生可观的经济效益。
下面对网络数据传输服务器及其太阳能自动检测系统的工作做出说明。
参照图9，本发明网络数据传输服务器当用于构成太阳能水文自动检测系统时，在监测水井中安装了水位检测传感器，并将水位检测传感器由RS-232接口电路输入网络数据传输服务器。
本发明中的中心控制部分的IP数据代理服务器首先启动，同时打开控制台软件，并对将要检测的检测点及网络数据传输服务器进行设置。远端点网络数据传输服务器在IP代理服务器启动后再接通电源启动。
网络数据传输服务器登录到IP数据代理服务器，并与IP数据代理服务器建立通讯通道，准备数据通讯。当控制台软件设置好网络数据传输服务器的定时上线时间、采集时间、周期上线时间间隔后，IP数据代理服务器在登录后将自动发送命令：通知网络数据传输服务器采集周期、定时上线时间、周期上线时间间隔等信息。
网络数据传输服务器有三种工作模式：休眠方式、定时上线方式、周期上线方式。
1)、周期上线工作模式：
网络数据传输服务器在每次上线后，接收中心控制台和/或远程客户端所下发的命令。命令通知：网络数据传输服务器每次间隔多少分钟上线，每一次上线后保持多长时间在线然后进入休眠。并且网络数据传输服务器在线时候进行数据采集以及数据传输等动作。
2)、定时上线工作模式：
定时上线工作模式是周期上线工作模式的一种特例，即，在网络数据传输服务器上线时，中心控制台和/或远程客户端软件下达命令：命令网络数据传输服务器在下次上线时按照指定的绝对时间(几点几分)上线。并在这此次指定的绝对上线时间上线后，进行24小时的周期上线。并且网络数据传输服务器在线时候进行数据采集以及数据传输等动作。
3)、休眠工作模式
休眠工作模式在网络数据传输服务器的周期上线工作模式，定时上线工作模式中存在。
当网络数据传输服务器在周期上线工作模式工作时，网络数据传输服务器按照指定的时间间隔周期上线。在上线后，网络数据传输服务器按照中心控制台和/或远程客户端软件的命令保持一段时间，并在此期间进行数据采集以及数据传输等动作，而后下线，并进入休眠模式。
当网络数据传输服务器在定时上线工作模式工作时，网络数据传输服务器按照指定的绝对时间上线。在上线后，网络数据传输服务器按照中心控制台和/或远程客户端软件的命令保持一段时间，并在此期间进行数据采集以及数据传输等动作，而后下线，并进入休眠模式。
休眠模式下MCU进入休眠，网络模块电源以分立元件电源切断，此时只有网络数据传输服务器中的MCU是低速运行的，耗电量极低，其余部分电路均处于断电状态。定时上线方式为设备按照IP数据代理服务器设置的某年某月某日某时某分得设置进行启动，上线：登录到IP数据转发服务器。周期上线方式为按照IP数据代理服务器中记录的设置时间周期，即每一次上线传输数据的时间间隔(分钟)，按照周期性间隔的登录IP数据代理服务器，并将数据传输到IP数据代理服务器的数据库中。
网络数据传输服务器再与IP数据代理服务器建立连接后将按照设置好的时间参数进行数据采集，定时上线或者周期上线。网络数据传输服务器按照设置的时间将数据采集后存储到MCU中的EEPROM中，待周期上线时间或者定时上线时间到时便将数据一次性上传到IP数据转发服务器。在完成数据的传输后网络数据传输服务器将进入到休眠状态，等待第二次周期上线或者定时上线的时间到来。在休眠状态时网络数据传输服务器的电流消耗是十分微弱的只有几十到几百微安，以此达到省电的效果。
当网络数据传输服务器将数据传输到IP数据代理服务器后，数据将被IP数据代理服务器保存在其内部数据库中，待客户进行数据查看的时候再将数据调出数据库显示在客户端软件上。
上述工作过程中网络数据传输服务器通过定时上线、周期上线、休眠三种工作模式所达到的省电节能的效应是核心部分。而三种模式中的休眠工作模式是网络数据传输服务器的省电节能的关键所在。网络数据传输服务器的三种工作方式是配合使用的，其中周期上线和休眠模式占据为最主要工作方式，其中可以根据客户的需求进行短暂的定时上线工作模式的切换。而在周期上线模式和休眠模式中网络数据传输服务器绝大部分时间是处于休眠工作模式的，周期上线工作模式中网络数据传输服务器保持在线状态的时间是较为短暂的，例如只有4～10分钟左右的时间，而休眠模式的时间可能会在一天中持续十几个什么二十几个小时。因此休眠模式的节电控制设计路线是本发明中的关键技术所在。
下面对网络数据传输服务器和太阳能检测系统的节电方法做详细说明。
1)连接太阳能电池板1、电池箱体2、网络数据传输服务器3和传感器4并开启传感器4，启动中心控制台和/或远程客户端的路由器5、IP数据代理服务器6并登录到服务器；
2)启动网络数据传输服务器3并登录无线广域网络，再通过无线广域网络的网络数据分组业务连接到互联网并登录到固定IP所在的IP数据代理服务器6；
3)启动网络数据传输服务器3，MCU进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地址、端口号和设备名称；
4)网络数据传输服务器3默认工作方式为周期上线工作方式，并在加电后自动登录到IP数据代理服务器6，中心控制台通过IP数据代理服务器6在网络数据传输服务器3上线时下发定时上线、周期上线的工作模式设置命令，网络数据传输服务器3依据该命令进行周期上线、定时上线的切换；
5)MCU按照设置的采集数据的周期采集传感器4的数据，并将数据存储到内存中，之后判断是否已经到了上传数据的时间，如果到了上线的时间，将数据传输到IP数据服务器6；
6)MCU判断是否已经到了结束在线保持时间，如果到时，则控制分立元器件及IC节电控制器12和网络传输模块节电控制器18切断第二电源转换电路14输入端的电源和分立元器件及IC节电控制器12的电源输出，进入休眠状态；
7)在休眠模式中，MCU保持低功耗工作，当MCU判断到达传感器数据采集周期的时间后，MCU控制分立元器件及IC节电控制器12恢复供电，RS-232串口电路16从传感器采集数据并保存在MCU中；数据采集结束后(数据采集动作不超过5秒)，分立元器件及IC节电控制器12断开分立元器件供电，RS-232串口电路16供电断开，MCU继续低功耗工作；当MCU判断到上线时间后，MCU控制分立元器件及IC节电控制器12以及网络传输模块节电控制器18恢复供电，网络数据传输服务器将自动登录到IP数据代理服务器6上，并将休眠期间内所采集和存储的所有数据记录发送至IP数据代理服务器6；当MCU判断在线保持时间结束时，MCU再次进入休眠状态；
8)中心控制台和/或远程客户端登录IP数据代理服务器6对已经存储的数据进行查看。
参照图6，在上述节电方法中，网络数据传输服务器3进行数据传输执行如下步骤：
1)启动网络数据传输服务器3，MCU进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地址、端口号和设备名称；
2)所述网络传输模块初始化并判断是否成功登录到所述IP数据代理服务器，如登录成功进行开始网络数据读取进程，如果不成功重新网络传输模块初始化；
3)所述MCU判断是否有网络下行数据，如果有数据，判断是“定时上线”“周期上线”“数据上传命令”，并根据不同命令执行；
4)所述MCU默认工作方式为周期上线工作方式，在登录到IP数据代理服务器后，中心控制台通过IP数据代理服务器在网络数据传输服务器上线时下发定时上线、周期上线的工作模式设置命令，所述MCU依据该命令进行周期上线、定时上线的切换；同时，判断是否上传数据，如果是，开始网络数据发送进程；如果没有，则返回上一步骤；
5)所述MCU判断是否已经到了休眠时间，如果保持在线时间没有结束，则等待保持在线时间结束；当保持在线时间结束时，关闭各部分电源，进入休眠状态；
6)所述MCU在休眠状态下依次判断是否已经到了“定时上线”、“周期上线”和“数据采集”的时间，如果到了“定时上线”、“周期上线”时间，依次执行下一步；如果没有到达“定时上线”、“周期上线”的时间，继续等待；如果到了“数据采集”时间，开启RS-232串口电路从传感器采集数据并保存在MCU中并返回本步骤重新开始；如果没到达“数据采集”时间，继续等待。
下面对网络传输模块串口处理进程进行介绍：参照图7，当网络数据传输服务器通过无线广域网络接收到网络数据时，开启无线广域网络数据处理进程。MCU将引起中断信号，从无线广域网络，数据进入FIFO(先入先出的队列形式)按照帧格式接收数据。然后关闭FIFO数据接收中断程序。
参照图8，当网络数据传输服务器探测到有传感器数据通过RS-232数据接口时，打开数据采集处理进程。MCU将引起中断信号，从RS-232串口进入FIFO(先入先出的队列形式)按照帧格式接收数据。然后关闭FIFO数据接收中断程序。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (7)
1.一种网络数据传输服务器，包括网络传输模块(15)，其特征在于：还包括分别与太阳能电池电源(9)相连的太阳能电量监测电路(10)、第一电源转换电路(11)、网络传输模块节电控制器(18)、第二电源转换电路(14)、分立元器件及IC节电控制器(12)和一MCU(13)，所述太阳能电量监测电路(10)与所述MCU相连(13)，构成第一电流分支；所述第一电源转换电路(11)分别与所述MCU(13)和分立元器件及IC节电控制器(12)相连，构成第二电流分支，所述MCU(13)分别与所述分立元器件及IC节电控制器(12)、网络传输模块节电控制器(18)和网络传输模块(15)相连，所述分立元器件及IC节电控制器(12)用于向分立元器件(17)及IC供电；所述网络传输模块节电控制器(18)与所述第二电源转换电路(14)和网络传输模块(15)依次相连，构成第三电流分支；所述MCU(13)以定时上线、周期上线和休眠三种工作模式，实时判断是否到了结束在线保持时间，如果到时，则控制所述分立元器件及IC节电控制器(12)和网络传输模块节电控制器(18)切断所述第二电源转换电路(14)输入端的电源和所述分立元器件及IC节电控制器(12)的电源输出，进入休眠状态；当MCU(13)判断到达上线时间时，MCU(13)控制分立元器件及IC节电控制器(12)和网络传输模块节电控制器(18)恢复供电。
2.根据权利要求1所述的网络数据传输服务器，其特征在于：其中所述网络传输模块节电控制器(18)包括由第一三极管(Q2)和继电器(K2)构成的继电器驱动电路，所述太阳能电池电源(9)的输出端由所述继电器(K2)的选择开关接至继电器驱动电路的电源端或者所述第二电源转换电路(14)的输入端，所述MCU(13)的控制输出端接至所述第一三极管(Q2)的基极。
3.根据权利要求2所述的网络数据传输服务器，其特征在于：其中所述分立元器件及IC节电控制器(12)由第二三极管(Q3)构成，所述第二三极管(Q3)串联接至所述第一电源转换电路(11)的输出回路中，所述MCU(13)的控制输出端接至所述第二三极管(Q3)的基极。
4.根据权利要求3所述的网络数据传输服务器，其特征在于：其中所述MCU(13)设有RS-232串口电路(16)，所述MCU(13)和分立元器件及IC节电控制器(12)分别与所述RS-232串口电路(16)相连。
5.根据权利要求4所述的网络数据传输服务器，其特征在于：其中所述网络传输模块(15)为采用GPRS网络模块或CDMA网络模块或3G网络模块的无线广域网络传输模块。
6.由权利要求1至5中任一所述的网络数据传输服务器构成的太阳能自动检测系统，其特征在于：该系统还包括太阳能电池板(1)、电池箱体(2)、传感器(4)、中心控制台或远程客户端，所述中心控制台和/或远程客户端包括路由器(5)、IP数据代理服务器(6)，所述太阳能电池板(1)、电池箱体(2)和传感器(4)分别与所述网络数据传输服务器(3)相连，所述网络数据传输服务器(3)通过中心控制台和/或远程客户端相连。
7.采用由权利要求6所述的检测系统的节电方法，用于在太阳能无线GPRS网络水纹自动检测中进行节电控制，其特征在于：该方法执行如下步骤：
1)连接所述太阳能电池板(1)、电池箱体(2)、网络数据传输服务器(3)和传感器(4)并开启传感器(4)，启动所述中心控制台和/或远程客户端的路由器(5)、IP数据代理服务器(6)并登录到所述IP数据代理服务器(6)；
2)启动所述网络数据传输服务器(3)并登录无线广域网络，再通过无线广域网络的数据分组业务连接到互联网并登录到固定IP所在的IP数据代理服务器(6)；
3)启动所述网络数据传输服务器(3)，MCU(13)进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地址、端口号和设备名称；
4)所述网络数据传输服务器(3)默认工作方式为周期上线工作方式，并在加电后自动登录到IP数据代理服务器(6)，中心控制台通过IP数据代理服务器(6)在网络数据传输服务器(3)上线时下发定时上线、周期上线的工作模式设置命令，网络数据传输服务器(3)依据该命令进行周期上线、定时上线的切换；
5)所述MCU(3)按照设置的采集数据的周期采集传感器(4)的数据，并将数据存储到内存中，之后判断是否已经到了上传数据的时间，如果是，开始网络数据发送进程，将数据传输到所述IP数据代理服务器(6)，如果否，则返回上一步骤；
6)所述MCU(3)判断是否已经到了结束在线保持时间，如果到时，则控制所述分立元器件及IC节电控制器(12)和网络传输模块节电控制器(18)切断所述第二电源转换电路(14)输入端的电源和所述分立元器件及IC节电控制器(12)的电源输出，进入休眠状态；
7)所述MCU(3)在休眠状态下依次判断是否已经到了“定时上线”、“周期上线”和“数据采集”的时间，如果没有到达“定时上线”、“周期上线”的时间，继续等待；如果到了“数据采集”时间，开启RS-232串口电路(16)从传感器采集数据并保存在MCU(13)中并返回本步骤重新开始；如果没到达“数据采集”时间，继续等待；当MCU(13)判断到达传感器数据采集周期的时间后，MCU(13)控制分立元器件及IC节电控制器(12)恢复供电，RS-232串口电路(16)从传感器采集数据并保存在MCU(13)中；数据采集结束后，分立元器件及IC节电控制器(12)断开分立元器件供电，RS-232串口电路(16)供电断开，MCU(13)继续低功耗工作；当MCU(13)判断到上线时间后，MCU(13)控制分立元器件及IC节电控制器(12)以及网络传输模块节电控制器(18)恢复供电，网络数据传输服务器(3)将自动登录到IP数据代理服务器(6)上，并将休眠期间内所采集和存储的所有数据记录发送至IP数据代理服务器(6)；当MCU(13)判断在线保持时间结束时，MCU(13)再次进入休眠状态；
8)所述中心控制台和/或远程客户端登录所述IP数据代理服务器(6)对已经存储的数据进行查看。
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Denomination of invention: Network data transmission server, detecting system constituted thereby and power saving method Effective date of registration: 20170601 Granted publication date: 20110713 Pledgee: The Bank of Jinzhou Limited by Share Ltd Beijing Branch Road Pledgor: Beijing Hangxing Network Information Technology Co., Ltd. Registration number: 2017110000002 |
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