CN104464241A - 无线数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线数据采集系统，可有效解决数据采集费时费力，现有的无线传输设备传输效率低，成本高，能耗大，使用效果不尽人意的问题，技术方案是，包括数据触发发送器和采集数据转发器，数据触发发送器经无线传输信号与采集数据转发器相连，所述的数据触发发送器包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有红外感应触发控制电路，所述的采集数据转发器，包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有转发电路，本发明结构简单，新颖独特，实现人来工作，人走自动停止，安全节能，使用方便，实用灵活，成本低廉，性能可靠，功耗极低，转化和传输效率高，有良好的社会和经济效益。

Description

无线数据采集系统

技术领域

本发明涉及无线数据采集技术领域，特别是一种无线数据采集系统。

背景技术

随着宽带和无线网络的普及和进一步发展、人们对无线数字通信自动化数字服务的要求越来越多，而无线网络采集系统就是在这样的市场环境下应运而生。该系统整合了蓝牙、GSM通信信号处理技术、无线网络和Internet网络的优势，无论您身在何处、任何时间，都可以迅速接入系统，随时随地的进行远程监控管理。

传统方式采集需要大量的采集人员、采集时间、分析时间等，周期长易出错，在现代化科技化效率化的时代里大量的传统采集流程方式已凸显各种问题，不能满足当代社会发展需求。所以GSM无线采集技术运营而生，无线采集技术比以往数据采集所需要的人员、时间都有大幅缩短提高效率，无线采集具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号还原成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现数据传输。现有的采集器由于其结构上的问题，传输效率低，使用效果不尽人意，在技术成熟大量的用在通信工具上，近距离无线传输虽然也得到大量应用，蓝牙模块(触发器)长时间工作使用率低，能源消耗相当严重，无形造成本能源浪费和间接的污染，这将会导致能源浪费的基本情况，不能相应处理措施，因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种无线数据采集系统，可有效解决数据采集费时费力，现有的无线传输设备传输效率低，成本高，能耗大，使用效果不尽人意的问题。

本发明解决的技术方案是，包括数据触发发送器和采集数据转发器，数据触发发送器经无线传输信号与采集数据转发器相连，所述的数据触发发送器包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有红外感应触发控制电路，红外感应触发电路包括芯片U7、芯片U8、三端稳压器U9、蓝牙模块U10和红外对管U11，芯片U7的1脚分别接发光二极管D1的负极、电容C22的一端、电容C19的一端、电容C14的一端、电容C20的一端、电容C15的一端、芯片U8的1脚、电容C16的一端，共端接地，2脚分别接芯片U7的6脚、电容C22的另一端和电阻R10的一端，3脚经电阻R11分别与电阻R12的一端、芯片U8的4脚、7脚和电阻R13的一端相连，4脚分别接继电器J线圈的一端、二极管D3的负极、电容C17的一端、三端稳压器U9的1脚、电阻R8的一端、电阻R9的一端、芯片U7的8脚、电阻R12的另一端、芯片U8的8脚、电阻R14的一端和电阻R15的一端，电容C17的另一端接地，芯片U7的7脚分别与电阻R9的另一端、电阻R10的另一端相连，电阻R8的另一端与发光二极管D1的正极相连，芯片U8的2脚与6脚相连，共端分别接电阻R13的另一端和电容C15的另一端，5脚与电容C16的另一端相连，3脚接红外对管U11的4脚，红外对管U11的1脚与电阻R14的另一端相连，2脚与电阻R15的另一端相连，3脚经电阻R17分别与电容C18的一端、电位器R16的一端、三极管Q2的基极，电容C18的另一端分别与电位器R16的另一端、三极管Q1的发射极相连，三极管Q1的基极经二极管D4与二极管Q2的发射极相连，集电极分别与二极管D3的正极和继电器J线圈的另一端相连，三极管Q2的集电极分别接电容C20的另一端、电容C19的另一端、继电器J的触点开关J-1的一端、电容C21的一端和三端稳压器U9的3脚，三端稳压器U9的2脚与电容C21的另一端相连，共端接地，继电器J的触点开关J-1的另一端与蓝牙模块U10的1脚相连，蓝牙模块U10的2脚接地；

所述的采集数据转发器，包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有转发电路，转发电路包括芯片U1、转换器U2、sim卡槽U3、瞬变抑制二极管U4、芯片U5和蓝牙模块U6，芯片U1的1脚接地、7脚与芯片U5的10脚相连，8脚与芯片U5的9脚相连，10脚经电阻R4与转换器U2的2脚相连，17脚接地，18脚、19脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚并联接地，27脚经电阻R12与转换器U2的5脚相连，28脚经电阻R6与转换器U2的6脚相连，29脚接地，30脚分别接sim卡槽的6脚和瞬变抑制二极管U4的6脚，31脚分别接sim卡槽的1脚和瞬变抑制二极管U4的3脚,32脚分别接sim卡槽的4脚和瞬变抑制二极管U4的4脚，33脚分别接sim卡槽的5脚和瞬变抑制二极管U4的5脚，sim卡槽的2脚与瞬变抑制二极管U4的1脚相连，sim卡槽的3脚接地，瞬变抑制二极管U4的2脚接地，芯片U1的39脚、45脚和46脚并联接地，52脚经串联的电阻R2和发光二极管LED1接地，53脚分别与芯片U2的54脚、有极性电容C16的负极、电容C3的一端、电容C2的一端、稳压二极管D5的正极、有极性电容C5的负极和发光二极管LED2的负极相连，共端接地，55脚分别与芯片U1的56脚、57脚、有极性电容C16的正极、电容C3的另一端、电容C2的另一端和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别接有极性电容C6的正极、电容C8的一端、有极性电容C7的正极、蓝牙模块U6的1脚、稳压二极管D5的正极、有极性电容C5的正极和电阻R7的一端，电阻R7的另一端与发光二极管LED2的正极相连，芯片U1的58脚与芯片U1的59脚相连，共端与电容C1的一端相连，电容C1的另一端与发射模块J1的2脚相连，共端接地，发射模块的1脚与芯片U1的60脚相连，芯片U1的61脚、62脚、63脚、64脚和65脚并联接地，芯片U5的1脚经电容C9接芯片U5的3脚，2脚与电容C10的一端相连，电容C10的另一端接电容C12的一端，共端接地，电容C12的另一端与芯片U5的6脚相连，芯片U5的4脚经电容C11接芯片U5的5脚，7脚与蓝牙模块U6的4脚相连，8脚与蓝牙模块U6的3脚相连，11脚接转换器U2的3脚，12脚接转换器U2的4脚，15脚与电容C13的一端相连，共端接地，电容C13的另一端分别与芯片U5的16脚和电池端口P1的2脚相连，电池端口P1的1脚接地，蓝牙模块U6的2脚分别接有极性电容C7的负极、电容C8的另一端和有极性电容C6的负极；当数据触发发送器的红外对管U11触发端红外线反射到红外接收管，继电器J的触点开关J-1吸合后，蓝牙模块U10受电复位，复位完成后的蓝牙模块U10将ID发送并触发到采集数据转发器的蓝牙模块U6进行匹配，匹配成功后，数据通过蓝牙无线信号传输给采集数据转发器，并通过发射模块J1经无线网络传送至想要到达的显示平台。

本发明结构简单，新颖独特，实现人来工作，人走自动停止，安全节能，使用方便，实用灵活，成本低廉，性能可靠，功耗极低，转化和传输效率高，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明数据触发发送器的电路原理图。

图3为本发明采集数据转发器的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-3给出，本发明包括数据触发发送器1和采集数据转发器2，数据触发发送器1经无线传输信号与采集数据转发器2相连，所述的数据触发发送器包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有红外感应触发控制电路，红外感应触发电路包括芯片U7、芯片U8、三端稳压器U9、蓝牙模块U10和红外对管U11，芯片U7的1脚分别接发光二极管D1的负极、电容C22的一端、电容C19的一端、电容C14的一端、电容C20的一端、电容C15的一端、芯片U8的1脚、电容C16的一端，共端接地，2脚分别接芯片U7的6脚、电容C22的另一端和电阻R10的一端，3脚经电阻R11分别与电阻R12的一端、芯片U8的4脚、7脚和电阻R13的一端相连，4脚分别接继电器J线圈的一端、二极管D3的负极、电容C17的一端、三端稳压器U9的1脚、电阻R8的一端、电阻R9的一端、芯片U7的8脚、电阻R12的另一端、芯片U8的8脚、电阻R14的一端和电阻R15的一端，电容C17的另一端接地，芯片U7的7脚分别与电阻R9的另一端、电阻R10的另一端相连，电阻R8的另一端与发光二极管D1的正极相连，芯片U8的2脚与6脚相连，共端分别接电阻R13的另一端和电容C15的另一端，5脚与电容C16的另一端相连，3脚接红外对管U11的4脚，红外对管U11的1脚与电阻R14的另一端相连，2脚与电阻R15的另一端相连，3脚经电阻R17分别与电容C18的一端、电位器R16的一端、三极管Q2的基极，电容C18的另一端分别与电位器R16的另一端、三极管Q1的发射极相连，三极管Q1的基极经二极管D4与二极管Q2的发射极相连，集电极分别与二极管D3的正极和继电器J线圈的另一端相连，三极管Q2的集电极分别接电容C20的另一端、电容C19的另一端、继电器J的触点开关J-1的一端、电容C21的一端和三端稳压器U9的3脚，三端稳压器U9的2脚与电容C21的另一端相连，共端接地，继电器J的触点开关J-1的另一端与蓝牙模块U10的1脚相连，蓝牙模块U10的2脚接地；

所述的采集数据转发器，包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有转发电路，转发电路包括芯片U1、转换器U2、sim卡槽U3、瞬变抑制二极管U4、芯片U5和蓝牙模块U6，芯片U1的1脚接地、7脚与芯片U5的10脚相连，8脚与芯片U5的9脚相连，10脚经电阻R4与转换器U2的2脚相连，17脚接地，18脚、19脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚并联接地，27脚经电阻R12与转换器U2的5脚相连，28脚经电阻R6与转换器U2的6脚相连，29脚接地，30脚分别接sim卡槽的6脚和瞬变抑制二极管U4的6脚，31脚分别接sim卡槽的1脚和瞬变抑制二极管U4的3脚,32脚分别接sim卡槽的4脚和瞬变抑制二极管U4的4脚，33脚分别接sim卡槽的5脚和瞬变抑制二极管U4的5脚，sim卡槽的2脚与瞬变抑制二极管U4的1脚相连，sim卡槽的3脚接地，瞬变抑制二极管U4的2脚接地，芯片U1的39脚、45脚和46脚并联接地，52脚经串联的电阻R2和发光二极管LED1接地，53脚分别与芯片U2的54脚、有极性电容C16的负极、电容C3的一端、电容C2的一端、稳压二极管D5的正极、有极性电容C5的负极和发光二极管LED2的负极相连，共端接地，55脚分别与芯片U1的56脚、57脚、有极性电容C16的正极、电容C3的另一端、电容C2的另一端和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别接有极性电容C6的正极、电容C8的一端、有极性电容C7的正极、蓝牙模块U6的1脚、稳压二极管D5的正极、有极性电容C5的正极和电阻R7的一端，电阻R7的另一端与发光二极管LED2的正极相连，芯片U1的58脚与芯片U1的59脚相连，共端与电容C1的一端相连，电容C1的另一端与发射模块J1的2脚相连，共端接地，发射模块的1脚与芯片U1的60脚相连，芯片U1的61脚、62脚、63脚、64脚和65脚并联接地，芯片U5的1脚经电容C9接芯片U5的3脚，2脚与电容C10的一端相连，电容C10的另一端接电容C12的一端，共端接地，电容C12的另一端与芯片U5的6脚相连，芯片U5的4脚经电容C11接芯片U5的5脚，7脚与蓝牙模块U6的4脚相连，8脚与蓝牙模块U6的3脚相连，11脚接转换器U2的3脚，12脚接转换器U2的4脚，15脚与电容C13的一端相连，共端接地，电容C13的另一端分别与芯片U5的16脚和电池端口P1的2脚相连，电池端口P1的1脚接地，蓝牙模块U6的2脚分别接有极性电容C7的负极、电容C8的另一端和有极性电容C6的负极；当数据触发发送器的红外对管U11触发端红外线反射到红外接收管，继电器J的触点开关J-1吸合后，蓝牙模块U10受电复位，复位完成后的蓝牙模块U10将ID发送并触发到采集数据转发器2的蓝牙模块U6进行匹配，匹配成功后，数据通过蓝牙无线信号传输给采集数据转发器，并通过发射模块J1经无线网络传送至想要到达的显示平台。

为保证使用效果，所述的壳体为方形或圆形；所述的继电器J为常开继电器；

所述的芯片U1的型号为SIMCOM物联网公司生产和销售的GSM900通信模块；

所述的转换器U2的型号为H-485C；该转换器兼容RS-232、RS-485标准，能够将单端的RS-232信号转换为平衡差分的RS-485信号，实现标准串行接口的相互转换；

所述的sim卡槽U3为市售产品，现有技术，用于安装sim卡；

瞬变抑制二极管U4为深圳市国茂电子生产的型号为SMF05C的瞬变抑制二极管；

所述的芯片U5的型号为SP3232，由西伯斯公司生产和销售；

所述的蓝牙模块U6和蓝牙模块U10均为市售的型号为FC-05的蓝牙模块(如广州汇承信息科技有限公司销售的)，该型号的蓝牙模块是民用级，可向上兼容其他更高协议，该模块具有集成度高、稳定性好、功耗低、外围电路少等优点，完全满足本系统的需求；

所述的芯片U7和芯片U8的型号均为NE555；

所述的三端稳压器U9的型号为7805；

所述的红外对管U11和发射模块J1均为市售产品,如台湾亿光销售的型号为ST188的红外对管和深圳市粤联合科技发展有限公司生产的型号为HG4088的发射模块。

本发明使用时，红外对管U11包括红外发射管和红外接收管，当采集人员来到数据触发发送器的红外发射管触发端红外线反射到红外接收管，通过第一个芯片U7作为载波发生电路产生250Hz信号，芯片U8发生38kHz频率的红外发射信号，做为红外接收管的接收信号，上电后芯片U7和芯片U8产生频率信号，通过红外发射管，将0.004秒为一个周期的信号发射给红外接收管，当平行射出没有人或物体反射时不工作的，当人和物体反射红外发射管的光线时红外接收管收到信号使之输出高电平电压，三极管Q3导通，通过电阻分压后使三极管Q1、三极管Q2导通，继电器J的触点开关J-1吸合。当人或物体离开时，红外接受管没有接受到信号输出低电平信号，三极管Q3、Q1、Q2三极管截止，继电器断开。(Q3为光敏射极输出器，增强了带负载能力与减小输入阻抗。)

继电器J的触点开关J-1吸合后，蓝牙模块U10受电复位，复位完成后的蓝牙模块U10将ID发送并触发到采集数据转发器2的蓝牙模块U6进行匹配，匹配成功后，进行数据发送，采集数据转发器的蓝牙模块U6收到后通过4脚、3脚到芯片U5的7脚、8脚进行电平转换后由芯片U5的11脚、12脚到转换器U2的3脚、4脚转换为485通信协议后一路由转换器U2的12脚到芯片U1的9脚、10脚，另一路从转换器U2的5脚、6脚到芯片U1的27脚、28脚，数据到达芯片U1内部进行调制后由U1的60脚输出调制后的信号通过发射模块J1发送经过运营商无线网络数据通道传送到想要到达的显示平台。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、当人或物体离开时，红外接受管没有接受到信号输出低电平信号，三极管Q3、Q1、Q2三极管截止，继电器断开。大大提高了使用率低，能源消耗小，有效避免了成本能源浪费和间接的污染；

2、本发明具有良好的稳定性，能为用户的数据设备提供透明、全双工和对等的数据传输通道，并与数据接收系统建立通信链路同时它能为客户提供更多的解决方案；

3、本发明结构简单，新颖独特，使用方便，实用灵活，成本低廉，性能可靠，功耗极低，转化和传输效率高，有良好的社会和经济效益。

Claims (3)

1.一种无线数据采集系统，包括数据触发发送器(1)和采集数据转发器(2)，其特征在于，数据触发发送器(1)经无线传输信号与采集数据转发器(2)相连，所述的数据触发发送器包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有红外感应触发控制电路，红外感应触发电路包括芯片U7、芯片U8、三端稳压器U9、蓝牙模块U10和红外对管U11，芯片U7的1脚分别接发光二极管D1的负极、电容C22的一端、电容C19的一端、电容C14的一端、电容C20的一端、电容C15的一端、芯片U8的1脚、电容C16的一端，共端接地，2脚分别接芯片U7的6脚、电容C22的另一端和电阻R10的一端，3脚经电阻R11分别与电阻R12的一端、芯片U8的4脚、7脚和电阻R13的一端相连，4脚分别接继电器J线圈的一端、二极管D3的负极、电容C17的一端、三端稳压器U9的1脚、电阻R8的一端、电阻R9的一端、芯片U7的8脚、电阻R12的另一端、芯片U8的8脚、电阻R14的一端和电阻R15的一端，电容C17的另一端接地，芯片U7的7脚分别与电阻R9的另一端、电阻R10的另一端相连，电阻R8的另一端与发光二极管D1的正极相连，芯片U8的2脚与6脚相连，共端分别接电阻R13的另一端和电容C15的另一端，5脚与电容C16的另一端相连，3脚接红外对管U11的4脚，红外对管U11的1脚与电阻R14的另一端相连，2脚与电阻R15的另一端相连，3脚经电阻R17分别与电容C18的一端、电位器R16的一端、三极管Q2的基极，电容C18的另一端分别与电位器R16的另一端、三极管Q1的发射极相连，三极管Q1的基极经二极管D4与二极管Q2的发射极相连，集电极分别与二极管D3的正极和继电器J线圈的另一端相连，三极管Q2的集电极分别接电容C20的另一端、电容C19的另一端、继电器J的触点开关J-1的一端、电容C21的一端和三端稳压器U9的3脚，三端稳压器U9的2脚与电容C21的另一端相连，共端接地，继电器J的触点开关J-1的另一端与蓝牙模块U10的1脚相连，蓝牙模块U10的2脚接地；

所述的采集数据转发器，包括壳体和装在壳体内的电路板，电路板上装有转发电路，转发电路包括芯片U1、转换器U2、sim卡槽U3、瞬变抑制二极管U4、芯片U5和蓝牙模块U6，芯片U1的1脚接地、7脚与芯片U5的10脚相连，8脚与芯片U5的9脚相连，10脚经电阻R4与转换器U2的2脚相连，17脚接地，18脚、19脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚并联接地，27脚经电阻R12与转换器U2的5脚相连，28脚经电阻R6与转换器U2的6脚相连，29脚接地，30脚分别接sim卡槽的6脚和瞬变抑制二极管U4的6脚，31脚分别接sim卡槽的1脚和瞬变抑制二极管U4的3脚,32脚分别接sim卡槽的4脚和瞬变抑制二极管U4的4脚，33脚分别接sim卡槽的5脚和瞬变抑制二极管U4的5脚，sim卡槽的2脚与瞬变抑制二极管U4的1脚相连，sim卡槽的3脚接地，瞬变抑制二极管U4的2脚接地，芯片U1的39脚、45脚和46脚并联接地，52脚经串联的电阻R2和发光二极管LED1接地，53脚分别与芯片U2的54脚、有极性电容C16的负极、电容C3的一端、电容C2的一端、稳压二极管D5的正极、有极性电容C5的负极和发光二极管LED2的负极相连，共端接地，55脚分别与芯片U1的56脚、57脚、有极性电容C16的正极、电容C3的另一端、电容C2的另一端和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别接有极性电容C6的正极、电容C8的一端、有极性电容C7的正极、蓝牙模块U6的1脚、稳压二极管D5的正极、有极性电容C5的正极和电阻R7的一端，电阻R7的另一端与发光二极管LED2的正极相连，芯片U1的58脚与芯片U1的59脚相连，共端与电容C1的一端相连，电容C1的另一端与发射模块J1的2脚相连，共端接地，发射模块的1脚与芯片U1的60脚相连，芯片U1的61脚、62脚、63脚、64脚和65脚并联接地，芯片U5的1脚经电容C9接芯片U5的3脚，2脚与电容C10的一端相连，电容C10的另一端接电容C12的一端，共端接地，电容C12的另一端与芯片U5的6脚相连，芯片U5的4脚经电容C11接芯片U5的5脚，7脚与蓝牙模块U6的4脚相连，8脚与蓝牙模块U6的3脚相连，11脚接转换器U2的3脚，12脚接转换器U2的4脚，15脚与电容C13的一端相连，共端接地，电容C13的另一端分别与芯片U5的16脚和电池端口P1的2脚相连，电池端口P1的1脚接地，蓝牙模块U6的2脚分别接有极性电容C7的负极、电容C8的另一端和有极性电容C6的负极；当数据触发发送器的红外对管U11触发端红外线反射到红外接收管，继电器J的触点开关J-1吸合后，蓝牙模块U10受电复位，复位完成后的蓝牙模块U10将ID发送并触发到采集数据转发器(2)的蓝牙模块U6进行匹配，匹配成功后，数据通过蓝牙无线信号传输给采集数据转发器，并通过发射模块J1经无线网络传送至想要到达的显示平台。

2.根据权利要求1所述的无线数据采集系统，其特征在于，所述的壳体为方形或圆形。

3.根据权利要求1所述的无线数据采集系统，其特征在于，所述的继电器J为常开继电器。