CN103824434A - 通用无线数据采集装置及方法 - Google Patents

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张健
陈胜虎
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Abstract

本发明公开了一种通用无线数据采集装置及方法。其中，所述装置包括数据采集模块、数据接收模块、上位机，所述数据接收模块接收所述数据采集模块发射的数据，并将所述数据通过串口传给上位机；其中，所述数据采集模块包括单片机系统以及与其连接的发射电路、通用数据采集接口、电源模块和掉电保护电路模块；所述数据接收模块包括单片机系统以及与其连接的接收电路和上位机。该发明还涉及一种通用无线数据采集方法。该发明可以达到对生产线设备运行状态的实时监控，提高生产效率、生产车间的安全性，对生产线实施远程自动化监控。该发明可广泛用于企业生产线上各种常规数据的无线采集和处理分析。

Description

通用无线数据采集装置及方法
技术领域
本发明涉及电子信息和物联网技术领域，特别是涉及一种通用无线数据采集装置及其方法。
背景技术
目前，生产型企业产线中各种设备的运行状态（如继电器的闭合次数），产品的产量（工人计件），车间的温湿度等数据往往采用有线和相对独立的方式进行采集，或者直接人工记录生产线的各种数据，从而无法进行实时的汇总和分析。
在进行升级改造时，又会遇到需要采集的数据节点过多，造成线缆过多，连接过于复杂的问题。导致对生产线的监控处于一个无序监控状态，监控工作量大、成本高、人员多、环节多，生产数据准确率低，各个环节沟通不畅，生产效率低下，生产的安全性低，自动化设备得不到充分利用，使得工厂的管理者不能实时了解到生产线的状态，不能即时得到准确的生产数据。
发明内容
发明目的：本发明针对现有情况存在的不足，通过设计一种生产线上的通用无线数据采集平台来解决这一问题。
技术方案：通用无线数据采集装置，包括数据采集模块、数据接收模块、上位机，所述数据接收模块接收所述数据采集模块发射的数据，并将所述数据通过串口传给上位机；其中，所述数据采集模块包括单片机系统以及与其连接的发射电路、通用数据采集接口、电源模块和掉电保护电路模块；所述数据接收模块包括单片机系统以及与其连接的接收电路和上位机。
所述单片机系统采用STC11L04E主控单片机处理系统，内部集成1K的EEPROM。
所述发射电路可自组织分布式mesh网络，具有路由和自动排队功能；所述发射电路和接收电路采用均采用CC1110低功耗无线单片机进行收发控制，工作在 433M 或 470M 免费频段，最大发射功率为10mW（10dBm）。
所述上位机采用MCGS组态软件。
通用无线数据采集方法，包括：数据采集模块采集并发射数据；数据接收模块接收所述数据；将所述数据通过串口传给上位机，上位机对所述数据进行处理。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：1、整个无线数据采集平台应用后，可以达到对生产线设备运行状态的实时监控，提高生产效率、生产车间的安全性，对生产线实施远程自动化监控。2、数据在上位机硬盘和从机单片机EEPROM中都有保存，掉电后具有双重保护。3、无线数据采集平台不受生产线车间大小、设备间远近等影响，能够自动组网收发。4、无线采集平台不受周围环境的影响，方便对原有生产线进行升级改造。
附图说明
图1为本发明数据采集模块框图；
图2为本发明数据接收模块框图；
图3为本发明数据采集模块工作流程图；
图4为本发明无线数据采集收发示意图；
图5a为本发明数据采集模块单片机电路图；
图5b为本发明数据采集模块电源部分电路图；
图5c为本发明数据采集模块USB下载电路图；
图5d为本发明数据采集模块TTL下载接口电路图；
图5e为本发明数据采集模块数据采集接口电路图；
图5f为本发明数据采集模块无线通信接口电路图；
图5g为本发明数据采集模块状态指示灯电路图；
图6a为本发明MCGS组态软件现场监控界面示意图；
图6b为本发明MCGS组态软件生产数据批次查询界面示意图；
图6c为本发明MCGS组态软件生产数据统计示意图；
图7为本发明CC1110模块电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1和2，一种通用无线数据采集装置，包括数据采集模块、数据接收模块、上位机，数据接收模块接收数据采集模块发射的数据，并将数据通过串口传给上位机；其中，数据采集模块包括STC11L04E单片机系统以及与其连接的CC1110无线mesh发射电路、通用数据采集接口、电源电路和掉电保护电路；数据接收模块包括STC11L04E单片机系统以及与其连接的CC1110无线mesh接收电路和上位机。
具体是：
如图1以及图5a-5g数据采集模块中，通用数据采集接口连入STC11L04E主控单片机处理系统；单片机系统负责整个平台的数据采集和处理，STC11L04E单片机内部集成有1K的EEPROM，当单片机检测到power test引脚上有低电平时，则判断现在电源失电，通过0.22F的大电容C11维持短时间供电，使得单片机可以有时间将掉电前的数据保存到EEPROM中，下次上电后能及时恢复。具体的，
数据采集模块采用可自组织分布式mesh网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络，本发明实施例中每个从机无线模块都具有路由和自动排队功能，能将采集到的数据发送给离自己最近的其它模块，避免了车间过大造成的采集模块因为距离过远无法将数据发送到无线接收端和数据冲突的问题。
如图5b，电源电路通过AMS1117芯片进行常规的稳压供电，输入为5V，输入为3.3V；此外还包括掉电检测和保护电路，掉电后原来的三极管Q1由截止变成导通，power test引脚接地输出低电平，连接在单片机P3.2口进行判断。3.3V稳压管D6和大电容C11组成保护电路，使得在掉电后储存的电量能继续维持一段时间。   
如图5c、5d，USB下载电路和TTL下载接口分别为采集模块提供调试，供电和程序下载接口。
如图5e，数据采集接口为被检测信号的流入通道。
图3为数据采集模块工作方法流程图，当数据采集模块上电启动后首先判断有没有收到数据接收模块（实际上是由上位机通过该模块发送）的启动命令，当收到启动命令后，数据采集模块首先读取EEPROM中的数据（数据恢复），在将恢复的数据无线发送出去，并开始新的实时采集并发送，在此过程中若收到数据接收模块新的命令时（包括停止、清零、置数等命令），则按新的命令执行并发送，若没有收到新命令，则判断是否断电，若断电则及时将数据存入EEPROM中，程序结束，否则继续不断采集数据和发送数据。
参看图2，数据接收模块包括STC11L04E单片机系统以及与其连接的CC1110无线mesh接收电路和上位机；数据接收模块将接收到数据的通过USB转串口传给上位机进行汇总、计算分析和显示。
数据接收模块和数据发射模块均采用CC1110低功耗无线单片机进行收发控制，工作在 433M 或 470M 免费频段，最大发射功率为10mW （10dBm）；该模块的电路图如图6所示。
上位机采用工业自动化中较为常用的MCGS组态软件设计，完成现场数据的采集、前端数据的处理与分析和下位机的通信控制。上位机具有对数据采集模块进行清零、预置数、开始采集、停止采集、数据采样分析、图表显示等多种功能。MCGS组态软件控制界面参见图7a-7c。
无线通信接口通过RXD和TXD引脚连接发射电路与单片机、接收电路与单片机；无线通信接口将采集和处理过的串行数据发送出去，最终由上位机整理分析。无线通信接口连接的是基于CC1110单片机的无线通信电路，CC1110 芯片搭建的无线通信模块用少量的外围元器件就能完成，同时简化了射频电路的设计。本发明的工作频率为470MHz免费频段，内部写入无线移动自组网协议MESH。
相应的，该发明还涉及一种通用无线数据采集方法，包括：数据采集模块采集并发射数据；数据接收模块接收所述数据；将所述数据通过串口传给上位机，上位机对所述数据进行处理。

Claims (7)

1.通用无线数据采集装置，其特征在于，包括数据采集模块、数据接收模块、上位机，所述数据接收模块接收所述数据采集模块发射的数据，并将所述数据通过串口传给上位机；其中，
所述数据采集模块包括单片机系统以及与其连接的发射电路、通用数据采集接口、电源模块和掉电保护电路模块；
所述数据接收模块包括单片机系统以及与其连接的接收电路和上位机。
2.根据权利要求1所述的通用无线数据采集装置，其特征在于：所述单片机系统采用STC11L04E主控单片机处理系统，内部集成1K的EEPROM。
3.根据权利要求1所述的通用无线数据采集装置，其特征在于：所述发射电路采用可自组织分布式mesh网络，具有路由和自动排队功能；所述发射电路和接收电路均采用CC1110低功耗无线单片机进行收发控制，工作在 433M 或 470M 免费频段，最大发射功率为10mW（10dBm）。
4.根据权利要求1所述的通用无线数据采集装置，其特征在于：所述上位机采用MCGS组态软件。
5.通用无线数据采集方法，其特征在于，包括：
数据采集模块采集并发射数据；
数据接收模块接收所述数据；
将所述数据通过串口传给上位机，上位机对所述数据进行处理。
6.根据权利要求5所述的通用无线数据采集方法，其特征在于：所述数据采集模块采用可自组织分布式mesh网络，具有路由和自动排队功能；所述数据采集模块和数据接收模块均包括CC1110低功耗无线单片机进行收发控制，工作在 433M 或 470M 免费频段，最大发射功率为10mW（10dBm）。
7.根据权利要求5所述的通用无线数据采集方法，其特征在于：所述上位机采用MCGS组态软件。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104131410A (zh) * 2014-08-14 2014-11-05 江南大学 经编机无线控制器和无线控制方法
CN104240473A (zh) * 2014-08-19 2014-12-24 上海宏力达信息技术有限公司 一种新型传输方式的无线通信模块
CN105938045A (zh) * 2016-05-26 2016-09-14 国网辽宁省电力有限公司检修分公司 一种换流阀试验数据采集分析装置及使用方法
CN106056882A (zh) * 2016-07-29 2016-10-26 苏州盖恩茨电子科技有限公司 一种断电自保护式无线数据接收器
CN108170053A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 大连函量科技发展有限公司 一种车间生产线上的远程故障监控装置
CN113406903A (zh) * 2020-03-17 2021-09-17 阿里巴巴集团控股有限公司 数据采集系统、方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101216991A (zh) * 2008-01-08 2008-07-09 农业部南京农业机械化研究所 畜禽信息采集-接收处理器
CN101399734A (zh) * 2008-07-21 2009-04-01 北京农业信息技术研究中心 一种农田土壤信息采集系统和方法
CN102288879A (zh) * 2011-04-25 2011-12-21 天津大学 基于无线网络的开关柜局部放电超声检测装置
CN102436729A (zh) * 2011-12-21 2012-05-02 成都众询科技有限公司 基于gsm短消息的无线温室环境监测系统
CN202818383U (zh) * 2012-08-31 2013-03-20 魏亚东 农业温室环境监控系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101216991A (zh) * 2008-01-08 2008-07-09 农业部南京农业机械化研究所 畜禽信息采集-接收处理器
CN101399734A (zh) * 2008-07-21 2009-04-01 北京农业信息技术研究中心 一种农田土壤信息采集系统和方法
CN102288879A (zh) * 2011-04-25 2011-12-21 天津大学 基于无线网络的开关柜局部放电超声检测装置
CN102436729A (zh) * 2011-12-21 2012-05-02 成都众询科技有限公司 基于gsm短消息的无线温室环境监测系统
CN202818383U (zh) * 2012-08-31 2013-03-20 魏亚东 农业温室环境监控系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104131410A (zh) * 2014-08-14 2014-11-05 江南大学 经编机无线控制器和无线控制方法
CN104131410B (zh) * 2014-08-14 2016-06-01 江南大学 经编机无线控制器和无线控制方法
CN104240473A (zh) * 2014-08-19 2014-12-24 上海宏力达信息技术有限公司 一种新型传输方式的无线通信模块
CN105938045A (zh) * 2016-05-26 2016-09-14 国网辽宁省电力有限公司检修分公司 一种换流阀试验数据采集分析装置及使用方法
CN106056882A (zh) * 2016-07-29 2016-10-26 苏州盖恩茨电子科技有限公司 一种断电自保护式无线数据接收器
CN108170053A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 大连函量科技发展有限公司 一种车间生产线上的远程故障监控装置
CN113406903A (zh) * 2020-03-17 2021-09-17 阿里巴巴集团控股有限公司 数据采集系统、方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质

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PB01 Publication
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