CN103888529B - 一种数据无线传送、接收的方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据无线传送、接收的方法、系统及装置，通过从一个或多个仪表的通讯接口获取数据，并将所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据，并将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送，因为将数据按照一定顺序合并并转换为同一种协议后再传送，因此，解决了由于仪表的通信接口各不相同，通信结构的协议不兼容，使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行的问题。综上所述，本发明提供了一种兼容性强，能够同时采集多种数据并将其互不干扰的无线传输至客户端的数据无线传送方法和系统。

Description

一种数据无线传送、接收的方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及一种数据传送、接收的方法、系统及装置。具体地说涉及一种数据无线传送、接收的方法、系统及装置，属于信息采集传输技术领域。

背景技术

随着水泥生产企业的不断发展，水泥企业已成为能源消耗大、污染严重的主要行业之一。随着新技术和自动化程度的不断提高，水、电、煤等能源基础成本也在不断增加，因此，企业需要通过合理的管理和计量手段来进一步降低成本，提升企业的竞争能力。目前，新型的能源管理系统已经应用于水泥、电、煤等生产行业，但针对水泥行业的能源管理系统的功能架构还仅限于对电能损耗和煤炭消耗的监测，但水泥的生产过程，除了电能损耗和煤炭消耗外，还存在其他能源和资源的消耗，比如原材料的消耗等等，同时，在水泥的生产过程中，还会有大量的废气、废水等污染物的排放，因此，要实现水泥行业的节能减排生产，仅对电能损耗和煤炭消耗进行监测是远远不够的，对于还未建成的水泥生产线，可以在新建生产线的同时进行布线施工、建设、运行等来实现后期对能源、资源消耗以及污染物排放的全面监测，但对于已经建成的水泥企业来说，如果加装这样一套能源管理系统，往往会影响目前的正常生产，且这种监测方式属于有线的信号传输，布线多，增加了企业的生产成本。另外获取的环境监测数据只有在水泥企业内部才能看到，而如果仅通过企业的报表数据来获得相关信息，若企业的报表数据造假，往往导致监管不力，不利于真正实现水泥企业的节能减排。

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。因此，ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

但是，在实际应用中，用于监测水泥企业的能源、资源消耗以及污染物排放的测量仪器多种多样，而上述测量仪器的通信接口各不相同，常用的有RS-232、RS-485、CAN和网络，由于各种通信结构的协议不兼容，使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行，针对同一个ZigBee网络节点，如何采集到不同测量仪器获取的监测数据并将其互不干扰的远程传输至接收端(工业控制计算机)，是亟待解决的问题。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中，难以同时采集到多种数据并将其互不干扰的无线传输至接收端，从而提出一种兼容性强，能够同时采集多种数据并将其互不干扰的无线传输至接收端的数据无线传送、接收的方法、系统及装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种数据无线传送的方法，包括如下步骤：

S1：建立ZigBee无线传感器网络；

S2：从一个或多个仪表的通讯接口获取数据；

S3：将从步骤S2中获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据，并将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送。

本发明所述的数据无线传送的方法，所述步骤S3包括如下步骤：

S31：进行组态设定；

S32：按照步骤S31的组态设定，将从步骤S2中获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议且包含所述组态设定的合并后数据；

S33：将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送。

本发明所述的数据无线传送的方法，还包括如下步骤：

S4：对输入的不同电压进行识别，并将输入的不同电压进行转换后稳压输出；

S5：设置电压阈值，将步骤S3中的输出电压与所述电压阈值进行比较，当所述输出电压小于所述电压阈值时，进行报警提示；

S6：当所述一个或者多个仪表未通电时，向其进行供电；

S7：获取温度信息；

S8：设定高温阈值和低温阈值，并将所述温度信息与所述高温阈值和所述低温阈值进行比较，当温度大于高温阈值或者低于低温阈值时，进行降温或者升温操作，使温度保持恒定。

本发明还提供了一种数据无线接收的方法，包括如下步骤：

A1：通过所述ZigBee无线传感器网络接收所述合并后数据；

A2：将接收的所述合并后数据按其合并时的排列顺序进行拆分，进而获取所述各个仪表的通讯接口输出的数据；

A3：显示并输出所述各个仪表的通讯接口输出的数据。

本发明所述的数据无线接收的方法，还包括如下步骤：

A4：建立实时数据库，存储接收的实时的数据；

A5：建立历史数据库，存储历史的数据；

A6：建立排放标准关系数据库，存储排放标准；

A7：建立经验数据库，存储能耗及排放变化趋势及其对应的优化建议；

A8：将所述实时的数据与历史的数据进行比较，获取能耗及排放变化趋势，并从所述经验数据库中提取出对应的优化建议；

A9：将实时的数据与排放标准进行比较，当实时的数据不在排放标准范围内时，进行报警。

本发明还提供了一种数据无线传送的系统，包括：

网络设立模块，用于建立ZigBee无线传感器网络；

数据获取模块，用于从一个或多个仪表的通讯接口获取数据；

无线传送模块，用于将从所述数据获取模块获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据，并将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送。

本发明所述的数据无线传送的系统，所述无线传送模块还包括：

组态设定单元，用于进行组态设定；

合并单元，将从所述数据获取模块获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议且包含所述组态设定的合并后数据；

传送单元，用于将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送。

本发明所述的数据无线传送的系统，还包括：

电源识别模块，用于对输入的不同电压进行识别，并将输入的不同电压进行转换后稳压输出；

报警模块，用于设置电压阈值，并将所述电源识别模块的输出电压与所述电压阈值进行比较，当所述输出电压小于所述电压阈值时，进行报警提示；

仪表供电模块，当所述一个或者多个仪表未通电时，向其进行供电；

温度获取模块，用于获取温度信息；

调温模块，用于设定高温阈值和低温阈值，并将所述温度信息与所述高温阈值和所述低温阈值进行比较，当温度大于高温阈值或者低于低温阈值时，进行降温或者升温操作，使温度保持恒定。

本发明还提供了一种数据无线接收的系统，包括：

无线接收模块，用于通过所述ZigBee无线传感器网络接收所述合并后数据；

拆分模块，用于将从所述无线接收模块接收的所述合并后数据按其合并时的排列顺序进行拆分，进而获取所述各个仪表的通讯接口输出的数据；

显示输出模块，用于将从所述拆分模块接收的所述各个仪表的通讯接口输出的数据进行显示并输出。

本发明所述的数据无线接收的系统，还包括：

实时数据库，用于存储接收的实时的数据；

历史数据库，用于存储历史的数据；

排放标准关系数据库，用于存储排放标准；

经验数据库，用于存储能耗及排放变化趋势及其对应的优化建议；

比较模块，用于将所述实时的数据与历史的数据进行比较，获取能耗及排放变化趋势，并从所述经验数据库中提取出对应的优化建议；

环境报警模块，用于将实时的数据与排放标准进行比较，当实时的数据不在排放标准范围内时，进行报警。

本发明还提供了一种数据无线传送的装置，包括节能减排优化预警仪，其设置有：

接口设备，其上集成有多个接口，与仪表的通讯接口相匹配，从一个或者多个仪表的通讯接口获取数据；

多接口协议转换器，内置所述合并单元，用于将从所述接口设备获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据；

ZigBee无线传感器，内置所述传送单元，用于将从所述多接口协议转换器获取的所述合并后数据编译成无线数据在同一信道上进行传送。

可编程手操器，内置所述组态设定单元，用于进行组态设定；所述多接口协议转换器，将从所述接口设备获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议且包含所述组态设定的合并后数据；

供电电源，其包括薄膜太阳能电池、锂电池以及与外接电源相匹配的电源输入端口；所述薄膜太阳能电池安装于所述远程无线监测仪的外部，所述锂电池内置于所述远程无线监测仪，所述电源输入端口用于从外接电源获取电能；

电压转换电路，内置所述电源识别模块，其包括第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路以及电源管理芯片；

所述电源管理芯片的第一输入端与所述薄膜太阳能电池的输出端相连，其第一输出端与所述第一电压转换电路的输入端相连；其第二输入端与所述锂电池的输出端相连，其第二输出端与所述第二电压转换电路的输入端相连；其第三输入端与所述外接电源的输出端相连，其第三输出端与所述第三电压转换电路的输入端相连；

所述第一电压转换电路，用于将薄膜太阳能电池输入的电压进行转换后稳压输出；所述第二电压转换电路，用于将锂电池输入的电压进行转换后稳压输出；所述第三电压转换电路，用于将外接电源输入的电压进行转换后稳压输出；且所述第一电压转换电路的输出端、所述第二电压转换电路输出端以及所述第三电压转换电路的输出端相连，作为所述电压转换电路的电压输出端口，为所述多接口协议转换器、所述无线传感器、所述仪表供电电路、所述比较芯片、所述热敏传感器以及所述半导体温控装置进行供电；

仪表供电电路，与所述一个或者多个仪表的电源输入端相连，为其供电；

比较芯片，内置所述报警模块，与所述电压转换电路的输出端口相连，其内设置有电压阈值，用于将输出电压与所述电压阈值进行比较，当所述输出电压小于所述电压阈值时，发出报警提示；

热敏传感器，与所述电压转换电路相连，用于获取温度信息；

半导体温控装置，内置所述调温模块，与所述热敏传感器相连，用于对温度进行调控，使其保持恒定。

本发明还提供了一种数据无线接收的装置，包括客户端，所述客户端包括所述无线接收模块、拆分模块、所述显示输出模块、所述实时数据库、所述历史数据库、所述排放标准关系数据库、所述经验数据库、所述比较模块以及所述环境报警模块；

所述客户端还包括显示装置，用于进行数据显示。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的一种数据无线传送的方法和系统，通过从一个或多个仪表的通讯接口获取数据，并将所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据，并将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送，因为将数据按照一定顺序合并并转换为同一种协议后再传送，因此，解决了由于仪表的通信接口各不相同，通信结构的协议不兼容，使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行的问题。综上所述，本发明提供了一种兼容性强，能够同时采集多种数据并将其互不干扰的无线传输至客户端的数据无线传送方法和系统。同时，通过ZigBee无线传感器网络，可以利用原有过程仪表，不需要布线，而且利用ZigBee无线传感器网络自组织特性自动组网，是的成本低，灵活高效，不影响其他设备的正常使用，能够快速布置实施。

(2)本发明所述的数据无线传送的方法和系统，作为一种优选的方式，可以先进行组态设定，再将获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议且包含所述组态设定的合并后数据无线传送出去。因此，本发明所述的数据无线传送的方法和系统，可以通过组态设定，现场对合并后数据无线传送的方式进行调试，调试更为便捷。

(3)本发明所述的数据无线传送的方法和系统，作为一种优选的方式，通过对输入的电源的不同电压进行识别，并将其进行转换后稳压输出，可以与多种电源相匹配，比如内置的锂电池，太阳能电池，外接电源等等，无论是哪种输入电源，经过电压转换后都可以稳压输出，为数据远程传送的稳定性奠定了良好的基础。并且，本发明所述的数据无线传送的方法和系统，通过设置电压阈值，并且将输出电压与该电压阈值相比较，并在小于该电压阈值时进行报警提示，可以使监测者及时发现故障，保障了数据及时、稳定的无线传送出去。

(4)本发明所述的数据无线传送的方法和系统，作为一个优选的方式，当用于获取数据的一个或者多个仪表未通电时，向其进行供电。因此，本发明所述的数据无线传送的方法和系统，当所述仪表，比如在线分析仪表、在线流量计、电能表、智能地磅、在线废气分析仪等没有电源供电时，可以向其供电，确保上述仪表能够正常工作，确保了能够实时获取到所述数据。

(5)本发明所述的数据无线传送的方法和系统，作为一种优选的方式，通过获取温度信息，并设定高温阈值和低温阈值，当温度大于高温阈值或者低于低温阈值时，进行降温或升温操作。因此，本发明所述的数据无线传送的方法和系统，能够使温度尽可能的保持恒定，在环境尤为恶劣的工业生产中，也能稳定的进行数据的无线传送。

(6)本发明所述的数据无线接收的方法和系统，通过将接收的所述合并后数据按其合并时的排列顺序进行拆分，进而获取所述各个仪表的通讯接口输出的监测数据，并显示输出所述各个仪表的通讯接口输出的监测数据。因此本发明所述的数据无线接收的方法和系统，能够分别获取各个仪表的监测数据，比如废气中的颗粒物浓度、CO浓度、PM2.5浓度，废水中的氨氮化合物含量、COD含量，水泥生产过程中的耗电量以及能耗量等等，便于监测者实时方便的获取数据，进而优化生产流程，降低能源的消耗，降低污染物的排放。

(7)本发明所述的数据无线接收的方法和系统，作为一种优选的方式，通过建立实时数据库、历史数据库、经验数据库以及排放标准关系数据库，并将所述实时的数据与历史的数据进行比较，获取能耗及排放变化趋势，并从所述经验数据库中提取出对应的优化建议；以及将实时的数据与排放标准进行比较，当实时的数据不在排放标准范围内时，进行报警。因此，本发明所述的数据无线接收的方法和系统，基于数据挖掘的辅助优化与预警功能，依托于建立的实时数据库、历史数据库、经验数据库以及排放标准关系数据库，实现了企业节能减排系统的智能化、人性化，企业可以从上述数据库中提炼出节能减排的正确方法和可行性方案，并在污染物排放超标的情况下及时进行干预，将对环境的污染降至最低。

(8)本发明所述的一种数据无线传送的装置，包括节能减排优化预警仪，其设置有接口设备，该接口设备上集成有多个接口，与仪表的通讯接口相匹配，进而能够从所述仪表的通讯接口获取数据。因此，本发明所述的数据无线传送的装置，提供了与各种仪表信号接口和协议相匹配的全面接口，兼容性强，即插即用，使用方便，体积小，便于携带，功耗低。

(9)本发明所述的数据无线接收的装置，包括客户端，客户端可以选用智能手机，也可以选用计算机，只要在客户端安装上具有上述能够用于数据无线发送、接收功能的客户端软件，就能够使监测者实时获取所述数据，便于推广应用，成本低廉。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是实施例1所述一种数据无线传送的方法的的流程图；

图2是实施例2所述一种数据无线接收的方法的流程图；

图3是实施例3所述一种数据无线传送的系统的结构框图；

图4是实施例4所述一种数据无线接收的系统的结构框图；

图5是实施例5所述一种用于数据无线传送、接收的装置的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-网络设立模块，2-数据获取模块，3-无线传送模块，4-电源识别模块，5-报警模块，6-仪表供电模块，7-温度获取模块，8-调温模块，9-无线接收模块，10-拆分模块，11-显示输出模块，12-实时数据库，13-历史数据库，14-排放标准关系数据库，15-经验数据库，16-比较模块，17-环境报警模块，31-组态设定单元，32-合并单元，33-传送单元，1a-接口设备，2a-多接口协议转换器，3a-ZigBee无线传感器，4a-可编程手操器，5a-供电电源，6a-电压转换电路，7a-仪表供电电路，8a-比较芯片，9a-热敏传感器，10a-半导体温控装置，61a-第一电压转换电路，62a-第二电压转换电路，63a-第三电压转换电路，64a-电源管理芯片，1c-天线。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种用于监测数据远程传送的方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：建立ZigBee无线传感器网络。

S2：从一个或多个仪表的通讯接口获取数据。

S3：将从步骤S2中获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据，并将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送。

本实施例所述的一种数据无线传送的方法，作为一种可选的实施方式，建立的ZigBee无线传感器网络是根据IEEE802.15.4标准开发的，其由以下几部分组成：无线传感器适配器节点(Nodes)——也就是连接有有线仪表信号的ZigBee无线传感器、汇聚节点(Sink)——也就是无线传感器的AP热点、无线网关(Net gate)——相当于网络中的路由器以及无线传感器网络主机系统(User)——水泥厂节能减排优化预警仪。其中ZigBee无线传感器被安装在被监测仪表的有线信号输出端，节点以自组织形式构成网络。每个节点都可以自主采集数据，数据既可以通过单跳方式，也可以通过多跳中继方式送到汇聚节点。网关可以通过串口服务器或工业以太网交换机接入网络中的客户端，将整个区域内的能耗排放数据进行集中处理，从而实现监测者与ZigBee无线传感器间的通信功能。

本实施例所述的一种数据无线传送的方法，通过从一个或多个仪表的通讯接口获取数据，并将所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据，并将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送，因为将数据按照一定顺序合并并转换为同一种协议后再传送，因此，解决了由于仪表的通信接口各不相同，通信结构的协议不兼容，使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行的问题。综上所述，本实施例提供了一种兼容性强，能够同时采集多种数据并将其互不干扰的无线传输至客户端的数据无线传送方法和系统。同时，通过ZigBee无线传感器网络，可以利用原有过程仪表，不需要布线，而且利用ZigBee无线传感器网络自组织特性自动组网，是的成本低，灵活高效，不影响其他设备的正常使用，能够快速布置实施。在具体应用中，比如水泥厂的节能减排系统中，ZigBee无线传感器网络采用的直接序列扩频技术可以很好的抑制水泥生产设备中的高强电磁干扰，同时对水泥生产设备间可能产生的多径干扰也有很好的抑制作用。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的方法，所述步骤S3包括如下步骤：

S31：进行组态设定。

S32：按照步骤S31的组态设定，将从步骤S2中获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议且包含所述组态设定的合并后数据。

S33：将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送。

本实施例所述的数据无线传送的方法，可以通过组态设定，现场对合并后数据无线传送的方式进行调试，调试更为便捷。在具体的实施中，比如水泥厂的节能减排系统中，组态设定通过设定需要采集的仪表的数据的参数，可以通过采集的数据计算出水泥生产中的主要能耗和排放量。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的方法，还包括如下步骤：

S4：对输入的不同电压进行识别，并将输入的不同电压进行转换后稳压输出。

S5：设置电压阈值，将步骤S3中的输出电压与所述电压阈值进行比较，当所述输出电压小于所述电压阈值时，进行报警提示。

本实施例所述的数据无线传送的方法，作为一种优选的方式，通过对输入的电源的不同电压进行识别，并将其进行转换后稳压输出，可以与多种电源相匹配，比如内置的锂电池，太阳能电池，外接电源等等，无论是哪种输入电源，经过电压转换后都可以稳压输出，为数据远程传送的稳定性奠定了良好的基础。并且，本实施例所述的数据无线传送的方法，通过设置电压阈值，并且将输出电压与该电压阈值相比较，并在小于该电压阈值时进行报警提示，可以使监测者及时发现故障，保障了数据及时、稳定的无线传送出去。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的方法，还包括如下步骤：

S6：当所述一个或者多个仪表未通电时，向其进行供电。

本实施例所述的数据无线传送的方法，当所述仪表，比如在线分析仪表、在线流量计、电能表、智能地磅、在线废气分析仪等没有电源供电时，可以向其供电，确保上述仪表能够正常工作，确保了能够实时获取到所述数据。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的方法，还包括如下步骤：

S7：获取温度信息。

S8：设定高温阈值和低温阈值，并将所述温度信息与所述高温阈值和所述低温阈值进行比较，当温度大于高温阈值或者低于低温阈值时，进行降温或者升温操作，使温度保持恒定。

本实施例所述的数据无线传送的方法，能够使温度尽可能的保持恒定，在环境尤为恶劣的工业生产中，也能稳定的进行数据的无线传送。

实施例2

本实施例提供了一种数据无线接收的方法，如图2所示，包括如下步骤：

A1：通过所述ZigBee无线传感器网络接收所述合并后数据。

A2：将接收的所述合并后数据按其合并时的排列顺序进行拆分，进而获取所述各个仪表的通讯接口输出的数据。

A3：显示并输出所述各个仪表的通讯接口输出的数据。

本实施例所述的数据无线接收的方法，能够分别获取各个仪表的数据，比如废气中的颗粒物浓度、CO浓度、PM2.5浓度，废水中的氨氮化合物含量、COD含量，水泥生产过程中的耗电量以及能耗量等等，便于监测者实时方便的获取数据，进而优化生产流程，降低能源的消耗，降低污染物的排放。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线接收的方法，还包括如下步骤：

A4：建立实时数据库，存储接收的实时的数据。

A5：建立历史数据库，存储历史的数据。

A6：建立排放标准关系数据库，存储排放标准。

A7：建立经验数据库，存储能耗及排放变化趋势及其对应的优化建议。

A8：将所述实时的数据与历史的数据进行比较，获取能耗及排放变化趋势，并从所述经验数据库中提取出对应的优化建议。

A9：将实时的数据与排放标准进行比较，当实时的数据不在排放标准范围内时，进行报警。

本实施例所述的数据无线接收的方法，通过建立实时数据库、历史数据库、经验数据库以及排放标准关系数据库，并将所述实时的数据与历史的数据进行比较，获取能耗及排放变化趋势，并从所述经验数据库中提取出对应的优化建议；以及将实时的数据与排放标准进行比较，当实时的数据不在排放标准范围内时，进行报警。因此，本实施例所述的数据无线接收的方法，基于数据挖掘的辅助优化与预警功能，依托于建立的实时数据库、历史数据库、经验数据库以及排放标准关系数据库，实现了企业节能减排系统的智能化、人性化，企业可以从上述数据库中提炼出节能减排的正确方法和可行性方案，并在污染物排放超标的情况下及时进行干预，将对环境的污染降至最低。

实施例3

本实施例提供了一种数据无线传送的系统，如图3所示，包括：

网络设立模块1，用于建立ZigBee无线传感器网络。

数据获取模块2，用于从一个或多个仪表的通讯接口获取数据。

无线传送模块3，用于将从所述数据获取模块2获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据，并将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送。

本实施例所述的一种数据无线传送的系统，通过无线传送模块3将从数据获取模块2获取的所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送，因为将数据按照一定顺序合并并转换为同一种协议后再传送，因此，解决了由于仪表的通信接口各不相同，通信结构的协议不兼容，使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行的问题。综上所述，本实施例提供了一种兼容性强，能够同时采集多种数据并将其互不干扰的无线传输至客户端的数据无线传送系统。同时，通过ZigBee无线传感器网络，可以利用原有过程仪表，不需要布线，而且利用ZigBee无线传感器网络自组织特性自动组网，是的成本低，灵活高效，不影响其他设备的正常使用，能够快速布置实施。在具体应用中，比如水泥厂的节能减排系统中，ZigBee无线传感器网络采用的直接序列扩频技术可以很好的抑制水泥生产设备中的高强电磁干扰，同时对水泥生产设备间可能产生的多径干扰也有很好的抑制作用。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的系统，所述无线传送模块3还包括：

组态设定单元31，用于进行组态设定。

合并单元32，将从所述数据获取模块2获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议且包含所述组态设定的合并后数据。

传送单元33，用于将所述合并后数据通过所述ZigBee无线传感器网络进行无线传送。

本实施例所述的数据无线传送的系统，可以通过组态设定单元31进行组态设定，现场对传送单元33无线传送合并后数据的方式进行调试，调试更为便捷。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的系统，还包括：

电源识别模块4，用于对输入的不同电压进行识别，并将输入的不同电压进行转换后稳压输出。

报警模块5，用于设置电压阈值，并将所述电源识别模块4的输出电压与所述电压阈值进行比较，当所述输出电压小于所述电压阈值时，进行报警提示。

本实施例所述的一种数据无线传送的系统，通过电源识别模块4对输入的电源的不同电压进行识别，并将其进行转换后稳压输出，可以与多种电源相匹配，比如内置的锂电池，薄膜太阳能电池，外接电源等等，无论是哪种输入电源，经过电压转换后都可以稳压输出，为监测数据远程传送的稳定性奠定了良好的基础。并且，本实施例所述的一种数据无线传送的系统，通过报警模块5设置电压阈值，并且将输出电压与该电压阈值相比较，并在小于该电压阈值时进行报警提示，可以使监测者及时发现故障，保障了监测数据及时、稳定的远程传送出去。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的系统，还包括：

仪表供电模块6，当所述一个或者多个仪表未通电时，向其进行供电。

本实施例所述的数据无线传送的系统，当所述仪表，比如在线分析仪表、在线流量计等没有电源供电时，可以向其供电，确保上述仪表能够正常工作，确保了能够实时获取到所述监测数据。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的系统，还包括：

温度获取模块7，用于获取温度信息。

调温模块8，用于设定高温阈值和低温阈值，并将所述温度信息与所述高温阈值和所述低温阈值进行比较，当温度大于高温阈值或者低于低温阈值时，进行降温或者升温操作，使温度保持恒定。

本实施例所述的数据无线传送的系统，能够使温度尽可能的保持恒定，在环境尤为恶劣的工业生产中，也能稳定的进行监测数据的远程无线传送。

实施例4

本实施例提供了一种数据无线接收的系统，如图4所示，包括：

无线接收模块9，用于通过所述ZigBee无线传感器网络接收所述合并后数据。

拆分模块10，用于将从所述无线接收模块9接收的所述合并后数据按其合并时的排列顺序进行拆分，进而获取所述各个仪表的通讯接口输出的数据。

显示输出模块11，用于将从所述拆分模块10接收的所述各个仪表的通讯接口输出的数据进行显示并输出。

本实施例所述的数据无线接收的系统，能够分别获取各个仪表的数据，比如废气中的颗粒物浓度、CO浓度、PM2.5浓度，废水中的氨氮化合物含量、COD含量，水泥生产过程中的耗电量以及能耗量等等，便于监测者实时方便的获取数据，进而优化生产流程，降低能源的消耗，降低污染物的排放。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线接收的系统，还包括：

实时数据库12，用于存储接收的实时的数据。

历史数据库13，用于存储历史的数据。

排放标准关系数据库14，用于存储排放标准。

经验数据库15，用于存储能耗及排放变化趋势及其对应的优化建议。

比较模块16，用于将所述实时的数据与历史的数据进行比较，获取能耗及排放变化趋势，并从所述经验数据库中提取出对应的优化建议。

环境报警模块17，用于将实时的数据与排放标准进行比较，当实时的数据不在排放标准范围内时，进行报警。

本实施例所述的数据无线接收的系统，通过实时数据库12、历史数据库13、经验数据库15以及排放标准关系数据库14，并通过比较模块16将所述实时的数据与历史的数据进行比较，获取能耗及排放变化趋势，并从所述经验数据库中提取出对应的优化建议；以及通过环境报警模块17将实时的数据与排放标准进行比较，当实时的数据不在排放标准范围内时，进行报警。因此，本实施例所述的数据无线接收的系统，基于数据挖掘的辅助优化与预警功能，依托于建立的实时数据库、历史数据库、经验数据库以及排放标准关系数据库，实现了企业节能减排系统的智能化、人性化，企业可以从上述数据库中提炼出节能减排的正确方法和可行性方案，并在污染物排放超标的情况下及时进行干预，将对环境的污染降至最低。

实施例5

本实施例提供了一种数据无线传送的装置，如图5所示，包括节能减排优化预警仪，其设置有：

接口设备1a，其上集成有多个接口，与仪表的通讯接口相匹配，从一个或者多个仪表的通讯接口获取数据。

多接口协议转换器2a，内置所述合并单元32，用于将从所述接口设备1a获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据。

ZigBee无线传感器3a，内置所述传送单元33，用于将从所述多接口协议转换器2a获取的所述合并后数据编译成无线数据在同一信道上进行传送。

本实施例所述的数据无线传送的装置，包括节能减排优化预警仪，作为发送端，应用时将该节能减排优化预警仪安装于企业的仪表的信号输出端，比如水泥厂中的电能表、在线废气分析仪、智能地磅等仪表的信号输出端口，通过接口设备1a插接于上述仪表的信号输出端口，获取其采集的数据。然后通过多接口协议转换器2a将从所述接口设备1a获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据，在不影响所述仪表有线信号正常传输的情况下，将合并后的数据通过ZigBee无线传感器3a编译成无线数据在同一信道上进行传送，解决了多接口信号的兼容性问题，能适应多种在线分析仪和流量计的不同接口类型，将多种监测数据互不干扰的远程传送出去。

作为一种优选的实施方式，本实施例所述的数据无线传送的装置，所述节能减排优化预警仪还设置有：

可编程手操器4a，内置所述组态设定单元31，用于进行组态设定；所述多接口协议转换器2a，将从所述接口设备1a获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议且包含所述组态设定的合并后数据。

本实施例所述的数据无线程传送的装置，可编程手操器4a的表面嵌有触摸屏，可以通过USB接口有线连入节能减排优化预警仪，也可以采用无线传输的方式与节能减排优化预警仪相连。使用时，监测者在现场通过可编程手操器4a的触摸屏，就可以进行组态设定，进而实现对ZigBee无线传感器3a无线传输方式的调试，非常方面，而且可编程手操器4a的界面设计非常友好，操作简单易学。

供电电源5a，其包括薄膜太阳能电池、锂电池以及与外接电源相匹配的电源输入端口；所述薄膜太阳能电池安装于所述远程无线监测仪的外部，所述锂电池内置于所述远程无线监测仪，所述电源输入端口用于从外接电源获取电能。

电压转换电路6a，内置所述电源识别模块4，其包括第一电压转换电路61a、第二电压转换电路62a、第三电压转换电路63a以及电源管理芯片64a。

所述电源管理芯片64a的第一输入端与所述薄膜太阳能电池的输出端相连，其第一输出端与所述第一电压转换电路61a的输入端相连；其第二输入端与所述锂电池的输出端相连，其第二输出端与所述第二电压转换电路62a的输入端相连；其第三输入端与所述外接电源的输出端相连，其第三输出端与所述第三电压转换电路63a的输入端相连。

所述第一电压转换电路61a，用于将薄膜太阳能电池输入的电压进行转换后稳压输出；所述第二电压转换电路62a，用于将锂电池输入的电压进行转换后稳压输出；所述第三电压转换电路63a，用于将外接电源输入的电压进行转换后稳压输出；且所述第一电压转换电路61a的输出端、所述第二电压转换电路62a输出端以及所述第三电压转换电路63a的输出端相连，作为所述电压转换电路6a的电压输出端口，为所述多接口协议转换器2a、所述无线传感器3a、所述仪表供电电路7a、所述比较芯片8a、所述热敏传感器9a以及所述半导体温控装置10a进行供电。

仪表供电电路7a，与所述一个或者多个仪表的电源输入端相连，为其供电。

本实施例所述的数据无线传送的装置，所述电源管理芯片64a，通过程序对输入的电源种类进行识别，并根据识别出的电源种类(外接电源、锂电池或者薄膜太阳能电池)触发所述电源管理芯片64a中相应的第一输出端、第二输出端或者第三输出端，向第一输出端、第二输出端或者第三输出端对应的第一电压转换电路61a、第二电压转换电路62a或者第三电压转换电路63a输入电压。若外接电源、锂电池或者薄膜太阳能电池均有电压输入的情况下，其优先级依次为外接电源、锂电池和太阳能电池，即优先触发外接电源对应的第三输出端，向所述第三电压转换电路63a输入电压，通过所述第三电压转换电路63a进行电压转换后为所述多接口协议转换器2a、所述无线传感器3a、所述仪表供电电路7a、所述比较芯片8a、所述热敏传感器9a以及所述半导体温控装置10a进行供电。当外接电源没有电源输入后，才会触发锂电池对应的第二输出端，在外接电源和锂电池都没有电压输入时，才会触发薄膜太阳能电池对应的第三输出端。

本实施例所述的数据无线传送的装置，采用创新性电源系统设计，更加符合现场的工况。低功耗设计，系统功率小于0.1瓦。所述锂电池选用大容量聚合物锂电池(12V12AH)，可以使节能减排优化预警仪在没有充电电源的情况下，连续工作10天以上。而且允许多电源输入，适用性更广。当周围有供电电源，比如在线仪表自带供电电源时，就可以通过电源输入端口为节能减排优化预警仪进行供电，作为一种有益补充，还可以选用可弯曲变形、弱光发电的高效薄膜太阳能电池作为供电电源，就近把薄膜太阳能电池用胶带黏贴固定在阳光直晒的地点即可，节省了能源。

比较芯片8a，内置所述报警模块5，与所述电压转换电路6a的输出端口相连，其内设置有电压阈值，用于将输出电压与所述电压阈值进行比较，当所述输出电压小于所述电压阈值时，发出报警提示。

热敏传感器9a，与所述电压转换电路6a相连，用于获取温度信息。

半导体温控装置10a，内置所述调温模块8，与所述热敏传感器9a相连，用于对温度进行调控，使其保持恒定。

本实施例所述的数据无线传送的装置，所述节能减排优化预警仪整体设计轻巧、便携、环境适应能力强，体积小、重量轻，整机(不包含薄膜太阳能电池)重量控制在3kg以内，体积控制在35*25*15cm³以内，方便随身携带。节能减排优化预警仪的外壳采用耐酸、耐碱、耐冲击的高强度酚醛树脂工程外壳，防护防爆上采用IP67防水设计以及EEIA IIC T6最高防爆等级设计要求，电路板采用胶封防尘。通过热敏传感器9a，实时获取节能减排优化预警仪内部温度，并通过半导体温控装置10a对温度进行适当调节，温度调控范围高达10-30℃，当环境温度出现超高或超低温时，能够确保节能减排优化预警仪中的各部件仍能够正常工作，延长了设备的使用寿命，具备了即插即用，无人值守，实时发送数据等功能。

本实施例还提供了一种数据无线接收的装置，包括客户端，所述客户端包括所述无线接收模块9、拆分模块10、所述显示输出模块11、所述实时数据库12、所述历史数据库13、所述排放标准关系数据库14、所述经验数据库15、所述比较模块16以及所述环境报警模块17。

所述客户端还包括显示装置，用于进行数据显示。

本实施例所述的数据无线接收的装置，所述客户端包括的所述无线接收模块9、拆分模块10、所述显示输出模块11、所述实时数据库12、所述历史数据库13、所述排放标准关系数据库14、所述经验数据库15、所述比较模块16以及所述环境报警模块17等模块，可以依托于智能手机的软件平台开发相应的APP软件，比如安卓系统，这样监管者可以随时随地获取企业的能耗信息和污染物排放量的信息。当然，所述无线接收模块9、拆分模块10、所述显示输出模块11、所述实时数据库12、所述历史数据库13、所述排放标准关系数据库14、所述经验数据库15、所述比较模块16以及所述环境报警模块17等模块也可以依托于计算机的软件平台开发相应的应用软件，比如windows系统。无论哪种开发环境，都可以开发出具备上述功能的软件。

本实施例所述的数据无线接收的装置，可以选用不同类型的智能手机和计算机，只要针对不同型号设计与其相匹配的客户端软件即可，所述客户端软件根据实际情况有选择的内置所述无线接收模块9、拆分模块10、所述显示输出模块11、所述实时数据库12、所述历史数据库13、所述排放标准关系数据库14、所述经验数据库15、所述比较模块16以及所述环境报警模块17等功能模块，即可实现相应的功能。智能手机客户端软件开发支持苹果系统、安卓系统，实现最大同时读取16台远程无线监测仪发送的合并后监测数据(16个不同的监测点)，并支持一定功能的组态界面定义，计算机CS客户端软件支持windows操作系统，若客户端管理的监测点在64个以下，就可以使用客户端软件自带的数据库进行管理，如果客户端管理的监测点在64个以上，可以安装专业的数据库和服务器完成相关操作。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

Claims (1)

1.一种数据无线传送的装置，其特征在于，包括节能减排优化预警仪，其设置有：

接口设备(1a)，其上集成有多个接口，与仪表的通讯接口相匹配，从一个或者多个仪表的通讯接口获取数据；

多接口协议转换器(2a)，内置合并单元(32)，用于将从所述接口设备(1a)获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议的合并后数据；

ZigBee无线传感器(3a)，内置传送单元(33)，用于将从所述多接口协议转换器(2a)获取的所述合并后数据编译成无线数据在同一信道上进行传送；

可编程手操器(4a)，内置组态设定单元(31)，用于进行组态设定；所述多接口协议转换器(2a)，将从所述接口设备(1a)获取的所述数据按照一定顺序合并成一路符合同一种协议且包含所述组态设定的合并后数据；

供电电源(5a)，其包括薄膜太阳能电池、锂电池以及与外接电源相匹配的电源输入端口；所述薄膜太阳能电池安装于节能减排优化预警仪的外部，所述锂电池内置于所述节能减排优化预警仪，所述电源输入端口用于从外接电源获取电能；

电压转换电路(6a)，内置电源识别模块(4)，其包括第一电压转换电路(61a)、第二电压转换电路(62a)、第三电压转换电路(63a)以及电源管理芯片(64a)；

所述电源管理芯片(64a)的第一输入端与所述薄膜太阳能电池的输出端相连，其第一输出端与所述第一电压转换电路(61a)的输入端相连；其第二输入端与所述锂电池的输出端相连，其第二输出端与所述第二电压转换电路(62a)的输入端相连；其第三输入端与所述外接电源的输出端相连，其第三输出端与所述第三电压转换电路(63a)的输入端相连；

所述第一电压转换电路(61a)，用于将薄膜太阳能电池输入的电压进行转换后稳压输出；所述第二电压转换电路(62a)，用于将锂电池输入的电压进行转换后稳压输出；所述第三电压转换电路(63a)，用于将外接电源输入的电压进行转换后稳压输出；且所述第一电压转换电路(61a)的输出端、所述第二电压转换电路(62a)输出端以及所述第三电压转换电路(63a)的输出端相连，作为所述电压转换电路(6a)的电压输出端口，为所述多接口协议转换器(2a)、所述ZigBee无线传感器(3a)、仪表供电电路(7a)、比较芯片(8a)、热敏传感器(9a)以及半导体温控装置(10a)进行供电；

所述仪表供电电路(7a)，与所述一个或者多个仪表的电源输入端相连，为其供电；

所述比较芯片(8a)，内置报警模块(5)，与所述电压转换电路(6a)的输出端口相连，其内设置有电压阈值，用于将输出电压与所述电压阈值进行比较，当所述输出电压小于所述电压阈值时，发出报警提示；

所述热敏传感器(9a)，与所述电压转换电路(6a)相连，用于获取设备温度信息；

所述半导体温控装置(10a)，内置调温模块(8)，与所述热敏传感器(9a)相连，用于对设备温度进行调控，使其保持恒定。