CN106355861A - 基于arm的多协议多模的通用智能数据采集系统 - Google Patents

基于arm的多协议多模的通用智能数据采集系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统，其包括：多路传感器信号采集模块，负责采集各传感器的信号；主控板，主控板内设有主控芯片，实现对多个多路传感器信号采集模块的控制与协调；主控板提供RJ45、蓝牙、wifi通讯方式用于数据通讯；主控板上设计了对采集板采集频度、周期和相关数据采集的配制和管理软件，同时也设计了基于WEB页面访问和管理主控板的软件系统。本发明对采集可靠性有很大提高，也能很好实现云端采集。

Description

基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统
技术领域
本发明涉及一种基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统，特别是涉及一种基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统。
背景技术
用于水库安全监控的研发中，需要面对多种不同协议不同模式的传感器，各种传感器的计算公式不同，传统的主控板需要在上位机处做多重配置，对于数据采集的云端化非常不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统，其将一部分上位机的软件和管理功能放在主控板，采用ARM做为处理器，不再需要按传感器类型划分主控板设备，同时在主控板上完成传感器的配置、管理和数据采集、上传工作，对采集可靠性有很大提高，也能很好实现云端采集。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统，其特征在于，其包括：
多路传感器信号采集模块，负责采集各传感器的信号，并通过RS485总线与主控板相连，接受主控板的控制，实现对数据的自动多频率采集并上传相应通道传感器的数据，并在主控板上存储一部分数据；
主控板，主控板内设有主控芯片，实现对多个多路传感器信号采集模块的控制与协调；
主控板提供RJ45、蓝牙、wifi通讯方式用于数据通讯；主控板上设计了对采集板采集频度、周期和相关数据采集的配制和管理软件，同时也设计了基于WEB页面访问和管理主控板的软件系统；用户通过一个单独上位机来管理本系统或通过标准的通讯协议来访问并获取采集的数据。
优选地，所述主控板采用ARM芯片做为主控芯片。
优选地，所述主控板使用WEB页面进行所有配置和管理。
优选地，所述主控板使用使用标准接口让其它设备访问其仪表数据。
本发明的积极进步效果在于：本发明将一部分上位机的软件和管理功能放在主控板，采用ARM做为处理器，不再需要按传感器类型划分主控板设备，同时在主控板上完成传感器的配置、管理和数据采集、上传工作，对采集可靠性有很大提高，也能很好实现云端采集。
附图说明
图1为本发明基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统包括：
多路传感器信号采集模块，负责采集各传感器的信号，并通过RS485总线与主控板相连，接受主控板的控制，实现对数据的自动多频率采集并上传相应通道传感器的数据，并在主控板上存储一部分数据。传感器的信号包含模拟量、开关量、数字量等，支持8-24路信号通道。多路传感器信号采集模块将采集到的信号量按标准协议和通用接口传输给主控板进行处理。多路传感器信号采集模块支持RS485通讯接口，并支持Modbus通讯协议，可通用性强。
主控板，主控板内设有主控芯片，实现对多个多路传感器信号采集模块的控制与协调；
主控板提供RJ45、蓝牙、wifi等多种通讯方式用于数据通讯；主控板上设计了对采集板采集频度、周期和相关数据采集的配制和管理软件，同时也设计了基于WEB页面访问和管理主控板的软件系统；用户通过一个单独上位机来管理本系统或通过标准的通讯协议来访问并获取采集的数据。
主控板对多路传感器信号采集模块采集到的信号量进行处理，并通过RS232串口将需要上传的信号进行传输。主控板支持多种接口，模拟视频接口、USB接口、RJ45接口、RS232接口等。
无线3G透传模块，将通过串口接收到的信号通过无线方式传输给中心。
多路传感器信号采集模块、无线3G透传模块都与主控板连接。
主控板还与一个模拟视频信号采集模块连接，模拟视频信号采集模块与一个高清监控摄像头、一个显示屏连接，这样方便采集模拟视频信号和方便显示信息。
本发明实现传感器上传到主控板数据的校准，不同的传感器有不同的校准公式，对每一通路传感器进行配置后，会自动判断选择合适的校准公式进行计算校准数值。
本发明实现传感器信息存储和配置，可通过外接设备访问主控板，可对现场传感器进行名称、位置、厂家、规格、类型、校准方式等定义。
本发明实现整编功能，由于传感器的测量数值会有波动，存在明显不符合实际情况的数值，所以需要对一串测量数值中不合理的数据进行处理。需要包含的功能有：取特征值，如最大值、最小值；去掉异常值，明显与其他值差异大的；上传一个可信的测量值。
在一般情况下，设备处于休眠状态，不采集传感器数据，如果管理中心发命令要主控板苏醒，主控板进行数据采集、处理和上传，这叫召测。除去召测需要主控板苏醒，可通过web配置自苏醒频率，主控板进行数据采集、处理和上传。
本发明实现web查询，与主控板绑定的功能，主要要求是对重要设备信息可查询和配置，方便工程和技术人员使用。
主控板采用ARM(ARM是一种处理器架构)芯片做为主控芯片，这样结构简单，成本低，适用范围广。
本发明具体可以采用ARM9型芯片做为终端的主控芯片，实现对其它模块的控制及协调工作。多路传感器信号采集模块负责采集各传感器的信号，并通过RS485总线与ARM9型主控芯片相连，接受ARM9型主控芯片的控制，上传相应通道传感器的数据。无线3G透传模块通过RS232与ARM9型主控芯片相连，负责收发数据，接收监控主机发来的控制指令，并发送ARM9型主控芯片传来的数据。ARM9型主控芯片通过RJ45接口与以太网相连，方便监控主机访问该采集终端。
主控板可以使用WEB页面进行所有配置和管理，方便监控管理主机访问。
所述主控板可以使用使用标准接口让其它设备访问其仪表数据，不再需要上位机进行解析。
本发明基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统可用于直接用传感器改造的非标自动化生产线，连接EDC甚至小型环境下的数据采集和管理工作。
本发明使用ARM芯片做主控芯片，全面改造了主控板的处理能力，将一部分上位机能力迁移到主控板上，让主控板可以完成类似一次多重采集，合理检验，提高采集值的可信度。
本发明通过WEB页面管理主控板，可以提高主控板的通用性，任何相关软件均能通过标准的接口访问数据和采集数据，直接获取传感器相关配置数据和测量值。
本发明将传统主控板改造为智能主控板后，能够很好地转化为云端采集主控板，小型应用可以不需要上位机软件，对主控板的应用范围有很大的提高。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统，其特征在于，所述基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统包括：
多路传感器信号采集模块，负责采集各传感器的信号，并通过RS485总线与主控板相连，接受主控板的控制，实现对数据的自动多频率采集并上传相应通道传感器的数据，并在主控板上存储一部分数据；
主控板，主控板内设有主控芯片，实现对多个多路传感器信号采集模块的控制与协调；主控板提供RJ45、蓝牙、wifi通讯方式用于数据通讯；主控板上设计了对采集板采集频度、周期和相关数据采集的配制和管理软件，同时也设计了基于WEB页面访问和管理主控板的软件系统；用户通过一个单独上位机来管理本系统或通过标准的通讯协议来访问并获取采集的数据。
2.如权利要求1所述的基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统，其特征在于，所述主控板采用ARM芯片做为主控芯片。
3.如权利要求1所述的基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统，其特征在于，所述主控板使用WEB页面进行所有配置和管理。
4.如权利要求1所述的基于ARM的多协议多模的通用智能数据采集系统，其特征在于，所述主控板使用使用标准接口让其它设备访问其仪表数据。
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