CN105068459A - 基于gprs多通道数据采集及远传的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，包括：模拟量采集模块、开关量输入输出模块、GPRS模块和上位机；所述模拟量采集模块通过开关量输出模块和GPRS模块与上位机连接；其中模拟量采集模块用于对现场设备输出的信号进行调理，并转化信号为数据，分析、处理和打包数据；GPRS模块用于根据通信模式的不同，通过实现远传数据传输和通话同时兼容，从而达到将数据信息上传到上位机，同时把上位机下发的指令下达到下位机，起到桥梁的作用；上位机主要是将下位机上传的数据进行信息存储，以便于用户进行分析、处理、查询。本发明的有益效果如下：能够实现数据采集的远距离传输；增大远距离传输的速率及可靠性。

Description

基于GPRS多通道数据采集及远传的系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统。
背景技术
现如今，工农业的生产正在不断的发展，并且为解决城市环保问题已经逐渐向偏僻的山村、山区等偏远的地区转移，随之而来的便是各种数据的监测点的不断增多、传输距离的持续延长，以及电力载波技术的不足，如覆盖范围小、传输信号衰减等不良因素，使数据远传受到一定的影响。
现有技术一，载波通信(Carriercommunication)是基于频分复用技术的电话多路通信体制，属于经典模拟通信的制式。在工程上，一路电话的电信号频谱被限制在300～3400赫的范围；考虑到保护性的频率间隔，一路电话所占的频带宽度为4千赫。因此，根据实用信道的不同频带宽度，就可以在一个信道的频带宽度内复用不同路数的电话信号。
载波通信对于三相电力线间有很大信号损失(一般为10dB-30dB)。通讯距离很近时，不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时，线路阻抗可达1欧姆以下，造成对载波信号的高削减。实际应用中，当电力线空载时，点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时，只能传输几十米。
现有技术二，利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户，可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下，利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案。
卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台，其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金，而且通信资源为卫星通信公司所有，受其带宽的限制，使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此，作为日常生产、生活使用是极为不经济的；而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。
发明内容
本发明针对现有技术的缺陷提供一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统和方法，能有效的解决上述现有技术存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，包括：模拟量采集模块、开关量输入输出模块、GPRS模块和上位机；所述模拟量采集模块通过开关量输入输出模块和GPRS模块连接；GPRS模块与上位机连接；
其中模拟量采集模块用于对现场设备输出的信号进行调理，并转化信号为数据，分析、处理和打包数据；
GPRS模块用于根据通信模式的不同，通过实现远传数据传输和通话同时兼容，从而达到将数据信息上传到上位机，同时又把上位机下发的指令下达到下位机；
上位机用于将下位机上传的数据进行信息存储。
作为优选，所述模拟量采集模块包括传感器、多路模拟开关、信号放大器、滤波器、采样保持器、A/D转换器、单片机、MAX485收发器；
所述传感器用于接收信号；
所述多路模拟开关用于多路信号通道切换；
所述信号放大器可以将模拟信号进行放大，提高了后面模拟信号数字化和数字信号处理的精度；
所述滤波器属于低通滤波器，用于对放大器产生的噪音进行模拟滤波；
所述采样保持器用来跟踪模拟信号；
所述A/D变换器用于将模拟信号转换成数字信号，在启动A/D变换时，保持输入信号，避免了A/D转换带来的误差；
所述单片机用于进行分析数字信号、处理数字信号、打包数字信号；
所述MAX485收发器用于传输信号。
作为优选，信号通过传感器进入信号调理环节，信号通过多路模拟开关传输给放大器增强模拟信号，再通过滤波器进行噪音过滤，再通过采样保持器和A/D变换器进入单片机，单片机对信号进行处理后通过MAX485收发器传输信号。
作为优选，所述开关量输入输出模块所有数字量输入、输出都使用单独的I/O口线，用于保证数字量输入、输出的可靠性；所有的数字量输入、输出回路都设有光电隔离，并且带继电器输出。
作为优选，上位机为系统的显示部分，由高级语言开发，上位机主要包括数据显示模块、数据库管理模块和网络通信模块。
作为优选，开关量输入输出模块通过RS-485总线连接GPRS模块。
与现有技术相比本发明的优点在于：传统数据采集通讯系统将简单的模拟量采集模块采集的数据信号通过相应的线路加载模拟或数字信号上传至远端的上位机，采集的数据信号受到通信线路长度限制，上位机远端距离有限，通信线路传输过程中往往受到电磁波、线路损耗、杂波等干扰，并且通信线路中间的信号中继器投入陈本巨大。相较于传统数据采集通讯系统，省去了中间的通信线路，完全根除了通信过程中的杂波干扰信号，避免了错误指令的上传下达，通用性强、灵活性高、可靠性强，并且可以大大降低偏远地区以及超远距的多组数据采集通讯系统设计施工成本，对大数据系统的构建具有重大意义。
(1)能够实现数据采集的远距离传输；借助GPRS移动数据通讯技术和多通道模拟量采集模块相结合方法实现数据采集的远距离传输，是将现场终端设备的数据经由GPRS移动数据通讯模块发送给远端的上位机的，GPRS移动数据通讯模块可以将数据稳定可靠地通过当地的通讯基站将数据上传至云端互联网或服务器进行保存，数据可以利用一定的通讯协议对数据进行加密，远端的上位机通过另一组GPRS移动数据通讯模块或直接读取云端互联网或服务器中的数据，并经通讯协议对数据解码，解码后的数据保存在上位机的数据处理中心，并且可以在上位机的相关软件中显示实现对现场数据的实时监测，同时又可在上位机软件中加入一定的算法进行分析、处理、加密，通过GPRS移动数据通讯模块将向下位机下达的控制指令数据直接上传至云端互联网或服务器中，下位机则利用GPRS移动数据通讯模块接收读取数据，将数据解码后便能够根据此指令信号直接控制相应设备。
(2)增大远距离传输的速率及可靠性。多通道的模拟量采集模块将多组不同传感器及自动检测装置实时检测到的不同参数的数字量数据进行采集后交由GPRS移动数据通讯系统传输。GPRS移动数据通讯系统利用通讯基站或者卫星传输数据，传输方法是利用一定波段的电磁波经行传输其速度为光速，仅损耗GPRS移动数据通讯模块的数据处理过程。传输介质为空气，通信过程利用数字量传输中间环节几乎不存在干扰，并且对传输的数据经过一定通讯协议加密，能够上传至云端互联网或服务器中存储一定的时间，在上位机读取的数据理论上后能够无限期大容量的保存在上位机的数据处理中心中，随时可以读取调用。理论上在地球上任何一个有通讯卫星或通讯基站覆盖其通讯网络的地方都可以实现数据通信，信号传输距离不再受到地域、区域的限制。上下位机的通信全过程速度极快，可靠性强。
附图说明
图1为本发明实施例的系统总体结构示意图；
图2为本发明实施例中模拟量采集模块结构示意图；
图3为本发明实施例中开关量输入输出模块结构示意图；
图4为本发明实施例中上位机界面设计示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，模拟量采集模块、开关量输入输出模块、GPRS模块和上位机；所述模拟量采集模块通过开关量输入输出模块和GPRS模块连接；GPRS模块与上位机连接；
其中模拟量采集模块用于对现场设备输出的信号进行调理，并转化信号为数据，分析、处理和打包数据；
GPRS模块用于根据通信模式的不同，通过实现远传数据传输和通话同时兼容，从而达到将数据信息上传到上位机，同时又把上位机下发的指令下达到下位机；
上位机主要是将下位机上传的数据进行信息存储，以便于用户进行分析、处理、查询。
模拟量采集模块通过对现场设备输出的信号进行调理，并转化为可以被单片机处理的信号，然后由单片机进行分析、处理、打包，再通过GPRS模块实现将数据上传到数据处理中心(上位机系统)。GPRS模块能够根据通信模式的不同，可以实现远传数据传输和通话同时兼容，从而达到将数据信息上传到上位机系统，同时又可以把上位机下发的指令下达到下位机系统，起到桥梁的作用。数据处理中心主要是将下位机上传的数据进行信息存储，以便于用户进行分析、处理、查询。
确定无线远传的通信协议：MODBUS-RTU实现上传下达，具体对MODBUS的报文处理包括：系统初始化、报文的接收、解析、打包、发送。
开关量输入输出模块通过RS-485总线连接GPRS模块。
如图2所示，所述模拟量采集模块包括传感器、多路模拟开关、信号放大器、滤波器、采样保持器、A/D转换器、单片机、MAX485收发器；
所述传感器用于接收信号；
所述多路模拟开关用于多路信号通道切换；
所述信号放大器可以将模拟信号进行放大，提高了后面模拟信号数字化和数字信号处理的精度；
所述滤波器属于低通滤波器，主要针对放大器产生的噪音进行模拟滤波，提高了精度，减少了噪音的污染；
所述采样保持器用来跟踪模拟信号；
所述A/D变换器用于将模拟信号转换成数字信号，在启动A/D变换时，保持输入信号，避免了A/D转换带来的误差；
所述单片机用于进行分析数字信号、处理数字信号、打包数字信号；
所述MAX485收发器用于传输信号。
如图3所示，开关量输入输出模块：
数据采集系统对需要有开关量输入、输出的用户，设计开关量端口。所有开关量量输入、输出都使用单独的I/O口线，所有的数字量输入、输出回路都设有光电隔离，并且带继电器输出。
如图4所示，上位机为系统的显示部分，由高级语言开发，提供给用户方便友好的显示界面，以便用户及时观察到采集的实时数据。上位机系统利用模块化设计，主要包括数据显示模块、数据库管理模块和网络通信模块。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，其特征在于，包括：模拟量采集模块、开关量输入输出模块、GPRS模块和上位机；所述模拟量采集模块通过开关量输入输出模块和GPRS模块连接；GPRS模块与上位机连接；
其中模拟量采集模块用于对现场设备输出的信号进行调理，并转化信号为数据，分析、处理和打包数据；
GPRS模块用于根据通信模式的不同，通过实现远传数据传输和通话同时兼容，从而达到将数据信息上传到上位机，同时又把上位机下发的指令下达到下位机；
上位机用于将下位机上传的数据进行信息存储。
2.根据权利要求1所述的一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，其特征在于：所述模拟量采集模块包括传感器、多路模拟开关、信号放大器、滤波器、采样保持器、A/D转换器、单片机、MAX485收发器；
所述传感器用于接收信号；
所述多路模拟开关用于多路信号通道切换；
所述信号放大器可以将模拟信号进行放大；
所述滤波器属于低通滤波器，用于对放大器产生的噪音进行模拟滤波；
所述采样保持器用来跟踪模拟信号；
所述A/D变换器用于将模拟信号转换成数字信号，在启动A/D变换时，保持输入信号，避免了A/D转换带来的误差；
所述单片机用于进行分析数字信号、处理数字信号、打包数字信号；
所述MAX485收发器用于传输信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，其特征在于：信号通过传感器进入信号调理环节，信号通过多路模拟开关传输给放大器增强模拟信号，再通过滤波器进行噪音过滤，再通过采样保持器和A/D变换器进入单片机，单片机对信号进行处理后通过MAX485收发器传输信号。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，其特征在于：所述开关量输入输出模块所有数字量输入、输出都使用单独的I/O口线；所有的数字量输入、输出回路都设有光电隔离，并且带继电器输出。
5.根据权利要求4所述的一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，其特征在于：上位机为系统的显示部分，由高级语言开发，上位机主要包括数据显示模块、数据库管理模块和网络通信模块。
6.根据权利要求5所述的一种基于GPRS多通道数据采集及远传的系统，其特征在于：开关量输入输出模块通过RS-485总线连接GPRS模块。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108645014A (zh) * 2018-05-24 2018-10-12 文丹 一种基于物联网的用于智能家居的智能加热设备
CN108710351A (zh) * 2018-05-23 2018-10-26 文丹 一种基于物联网的网络智能马桶系统
CN108734938A (zh) * 2018-05-24 2018-11-02 文丹 一种基于无线传输网络的人体健康数据采集系统
CN109709842A (zh) * 2018-12-10 2019-05-03 武汉市衡德实业有限公司 一种注塑机工况数据的传输系统及方法
CN110108934A (zh) * 2018-02-01 2019-08-09 株洲中车时代电气股份有限公司 一种多通道电量计量表
CN110618978A (zh) * 2019-09-20 2019-12-27 南京信同诚信息技术有限公司 一种云系统集成和存储系统及方法
CN115017066A (zh) * 2022-06-16 2022-09-06 西安索唯光电技术有限公司 一种多通道数据记录系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7194321B2 (en) * 2004-10-29 2007-03-20 Dynacity Technology (Hk) Limited Modular multi-axis motion control and driving system and method thereof
CN202309773U (zh) * 2011-10-25 2012-07-04 北京交通大学 多路传感器信号采集与传输装置
CN104242463A (zh) * 2014-10-10 2014-12-24 长城电器集团乐山宁格朗电气有限责任公司 一种基于gprs的远程电力监控系统及监控方法
CN104267291A (zh) * 2014-10-10 2015-01-07 长城电器集团乐山宁格朗电气有限责任公司 一种远程电力监控系统
CN204178215U (zh) * 2014-10-24 2015-02-25 江苏理工学院 一种基于多通道的数据采集节点网络服务器
CN204302725U (zh) * 2014-12-18 2015-04-29 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种多传感器数据采集及实时远程传送装置
CN204406160U (zh) * 2014-12-26 2015-06-17 沈阳中科奥维科技股份有限公司 一种基于wia无线网络的多通道模拟量采集远程控制器
CN205068001U (zh) * 2015-07-28 2016-03-02 张海丽 基于gprs多通道数据采集及远传的系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7194321B2 (en) * 2004-10-29 2007-03-20 Dynacity Technology (Hk) Limited Modular multi-axis motion control and driving system and method thereof
CN202309773U (zh) * 2011-10-25 2012-07-04 北京交通大学 多路传感器信号采集与传输装置
CN104242463A (zh) * 2014-10-10 2014-12-24 长城电器集团乐山宁格朗电气有限责任公司 一种基于gprs的远程电力监控系统及监控方法
CN104267291A (zh) * 2014-10-10 2015-01-07 长城电器集团乐山宁格朗电气有限责任公司 一种远程电力监控系统
CN204178215U (zh) * 2014-10-24 2015-02-25 江苏理工学院 一种基于多通道的数据采集节点网络服务器
CN204302725U (zh) * 2014-12-18 2015-04-29 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种多传感器数据采集及实时远程传送装置
CN204406160U (zh) * 2014-12-26 2015-06-17 沈阳中科奥维科技股份有限公司 一种基于wia无线网络的多通道模拟量采集远程控制器
CN205068001U (zh) * 2015-07-28 2016-03-02 张海丽 基于gprs多通道数据采集及远传的系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110108934A (zh) * 2018-02-01 2019-08-09 株洲中车时代电气股份有限公司 一种多通道电量计量表
CN108710351A (zh) * 2018-05-23 2018-10-26 文丹 一种基于物联网的网络智能马桶系统
CN108645014A (zh) * 2018-05-24 2018-10-12 文丹 一种基于物联网的用于智能家居的智能加热设备
CN108734938A (zh) * 2018-05-24 2018-11-02 文丹 一种基于无线传输网络的人体健康数据采集系统
CN109709842A (zh) * 2018-12-10 2019-05-03 武汉市衡德实业有限公司 一种注塑机工况数据的传输系统及方法
CN110618978A (zh) * 2019-09-20 2019-12-27 南京信同诚信息技术有限公司 一种云系统集成和存储系统及方法
CN115017066A (zh) * 2022-06-16 2022-09-06 西安索唯光电技术有限公司 一种多通道数据记录系统及方法

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