CN109474491B - 一种通过移动设备收集设备状态监测数据的系统 - Google Patents

Abstract

一种通过移动设备收集设备状态监测数据的系统，包括移动设备、移动网关和多个监测装置；各个监测装置分别检测一个设备检测点；所述监测装置包括电源、传感器、数据处理模块、MCU和工业级无线通信模块；电源为传感器、数据处理模块、MCU和工业级无线通信模块供电；传感器采集到被监测设备的监测信号，并把信号通过数据处理模块转换后，由IEEE 802.15.4通信模块发出；所述移动网关包括电池、蓝牙通信模块、工业级无线通信模块和MCU；电源为蓝牙通信模块、工业级无线通信模块和MCU供电；移动网关通过蓝牙通信方式与移动设备通信；移动网关通过工业级无线通信模块与监测装置通信。本系统便于收集状态监测数据。

Description

一种通过移动设备收集设备状态监测数据的系统

技术领域

本发明属于工业现场管理技术领域，具体是一种对现有移动应用与物联网应用相结合的、通过移动设备收集设备状态监测数据的系统。

背景技术

移动应用在工业领域，已经越来越普及，其核心是人带着移动设备，到现场工作，其将办公室工作场景与工业现场工作场景，通过物联网、移动前后台软件等技术，进行了有机结合。

设备状态监测，不管是设备自带监测装置，还是后装监测装置，其数据的上传，都是通过有线工业总线方式或无线方式；工业总线，需要铺设电缆，通常只能覆盖关键点位，无线方式，需要架设网关，在金属环境，其部署难度同样存在很多不足；因此工业现场，存在大量的监测点，还是通过人拿着专业仪器，进行定时测量。

发明内容

本发明的技术方案是将上述移动设备，拓展成一个个移动的网关，用于收集状态监测数据。

设计思路：本方案基于成熟的蓝牙技术、无线传输技术、电池供电装置的低功耗工作设计，而设计的一种系统，用于延展现场移动应用与设备状态监测应用：

1)设计移动网关，网关一端通过蓝牙与移动设备互联，一端通过无线网络(例如基于IEEE802.15.4协议的无线)与状态监测装置互联；

2)设计电池供电且极低功耗工作的适配器，匹配工业现场已存在的、不符合无线要求的监测装置，将其信号转换成满足例如IEEE802.15.4协议的无线信号。

3)设计具有无线传输方式的监测设备。

技术方案为：一种通过移动设备收集设备状态监测数据的系统，包括移动设备(如智能手机或平板电脑等)、移动网关和多个监测装置；各个监测装置分别检测一个设备检测点；

所述监测装置包括电源、传感器、数据处理模块、MCU和工业级无线通信模块；电源为传感器、数据处理模块、MCU和工业级无线通信模块供电；传感器采集到被监测设备的监测信号，并把信号通过数据处理模块转换后，由IEEE802.15.4通信模块发出；

所述移动网关包括电池、蓝牙通信模块、工业级无线通信模块和MCU；电源为蓝牙通信模块、工业级无线通信模块和MCU供电；移动网关通过蓝牙通信方式与移动设备通信；移动网关通过工业级无线通信模块与监测装置通信；

a、所述监测装置的工作过程包括：

定时唤醒处于休眠状态的监测装置后；

由传感器采集的数据放入存储器中；并开启工业级无线通信模块，开始接收来自移动网关的数据；如果接收到来自移动网关的数据，则MCU按照接收数据的指令控制监测装置工作；

如果没有来自移动网关的数据，则把工业级无线通信模块切换到发射状态；

如果发射信道处于忙的状态，则等待一定时长后，再次检测发射信道空闲/忙的状态；直到发射信道处于空闲状态，则发送存储器中的数据给移动网关；

数据发送完毕后，监测装置回到休眠状态；

b、所述移动网关的工作过程包括：

先判断有无新命令；

如果有新命令，则把工业级无线通信模块切换到发射状态，连续发送新命令；

如果没有新命令，则把工业级无线通信模块切换到接收状态；如果有来自于监测装置的数据，则接收并存储，如果没有来自于监测装置的数据，则处于等待状态；

当通过蓝牙通信模块接收到来自移动设备的指令时候，则按照指令上传存储器中的数据。

还包括1个或多个网络传输模式适配器，适配器包括工业总线数据接口模块、MCU、工业级无线通信模块和电源；电源为工业总线数据接口模块、工业级无线通信模块和MCU供电；工业总线数据接口模块的数据输出端连接MCU的数据输入端，MCU的数据输出端连接工业级无线通信模块的有线数据输入端；

所述适配器的工作过程包括：

定时唤醒处于休眠状态的适配器后；

由工业总线数据接口模块得到的数据放入存储器中；并开启工业级无线通信模块，开始接收来自移动网关的数据；如果接收到来自移动网关的数据，则MCU按照接收数据的指令控制适配器工作；

如果没有来自移动网关的数据，则把工业级无线通信模块切换到发射状态；

如果发射信道处于忙的状态，则等待一定时长后，再次检测发射信道空闲/忙的状态；直到发射信道处于空闲状态，则发送存储器中的数据给移动网关；

数据发送完毕后，适配器回到休眠状态。

所述工业级无线通信模块是基于IEEE 802.15.4的通信模块或Zigbee模块。

附图说明

图1是本系统的原理示意图；

图2是监测装置/适配器的原理示意图；

图3是移动网关的原理示意图；

图4是监测装置/适配器的通信过程示意图；

图5是网关的通信过程示意图；

图601是例1监测装置的结构示意图；

图602是例1监测装置的电原理示意图；

图中：例1监测装置的壳体101、例1监测装置的磁吸座102、第一柱体103、第二柱体104、例1监测装置的压电陶瓷振动传感器105、例1监测装置的红外测温传感器106、段码LCD显示单元的显示界面107、例1监测装置的电源按钮的按压结构108、例1监测装置的电源的充电接线端子109；

图701是例2监测装置的结构示意图；

图702是例2监测装置的电原理示意图；

图中：例2监测装置的壳体201、例2监测装置的磁吸座202、主PCB板203、辅PCB板204、例2监测装置的压电陶瓷振动传感器205、MEMs传感器206、温度传感器207、例2监测装置的电池208、ZigBee通信模块的天线209；

图801是例3监测装置的结构示意图；

图802是RFID标签及密封层的径向截面示意图；

图中：例3监测装置的主体301、例3监测装置的底座302、RFID标签303、RFID读卡电路的天线304、第一通孔305、凸柱306、密封材料307、金属薄片308、环形内凹309；

图9是主磁铁与分磁铁的连接结构示意图；

图10是第二缺口部分的结构示意图(第一缺口与第二缺口的原理相同)；

图中：主磁铁10、分磁铁11、压盘12、连杆13、第一缺口14、第二缺口15、球16、槽17。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本案进一步说明：

如图1～5，一种通过移动设备收集设备状态监测数据的系统，包括移动设备(如智能手机或平板电脑等)、移动网关和多个监测装置；各个监测装置分别检测一个设备检测点；

所述监测装置包括电源、传感器、数据处理模块、MCU和工业级无线通信模块；电源为传感器、数据处理模块、MCU和工业级无线通信模块供电；传感器采集到被监测设备的监测信号，并把信号通过数据处理模块转换后，由IEEE802.15.4通信模块发出；

所述移动网关包括电池、蓝牙通信模块、工业级无线通信模块和MCU；电源为蓝牙通信模块、工业级无线通信模块和MCU供电；移动网关通过蓝牙通信方式与移动设备通信；移动网关通过工业级无线通信模块与监测装置通信；

a、所述监测装置的通信过程包括：

定时唤醒处于休眠状态的监测装置后；

由传感器采集的数据放入存储器中；并开启工业级无线通信模块，开始接收来自移动网关的数据；如果接收到来自移动网关的数据，则MCU按照接收数据的指令控制监测装置工作；

如果没有来自移动网关的数据，则把工业级无线通信模块切换到发射状态；

如果发射信道处于忙的状态，则等待一定时长后，再次检测发射信道空闲/忙的状态；直到发射信道处于空闲状态，则发送存储器中的数据给移动网关；

数据发送完毕后，监测装置回到休眠状态；

b、所述移动网关的工作过程包括：

先判断有无新命令；

如果有新命令，则把工业级无线通信模块切换到发射状态，连续发送新命令；

如果没有新命令，则把工业级无线通信模块切换到接收状态；如果有来自于监测装置的数据，则接收并存储，如果没有来自于监测装置的数据，则处于等待状态；

当通过蓝牙通信模块接收到来自移动设备的指令时候，则按照指令上传存储器中的数据。

还包括1个或多个网络传输模式适配器，适配器包括工业总线数据接口模块、MCU、工业级无线通信模块和电源；电源为工业总线数据接口模块、工业级无线通信模块和MCU供电；工业总线数据接口模块的数据输出端连接MCU的数据输入端，MCU的数据输出端连接工业级无线通信模块的有线数据输入端；

所述适配器的工作过程包括：

定时唤醒处于休眠状态的适配器后；

由工业总线数据接口模块得到的数据放入存储器中；并开启工业级无线通信模块，开始接收来自移动网关的数据；如果接收到来自移动网关的数据，则MCU按照接收数据的指令控制适配器工作；

如果没有来自移动网关的数据，则把工业级无线通信模块切换到发射状态；

如果发射信道处于忙的状态，则等待一定时长后，再次检测发射信道空闲/忙的状态；直到发射信道处于空闲状态，则发送存储器中的数据给移动网关；

数据发送完毕后，适配器回到休眠状态。

所述工业级无线通信模块是基于IEEE 802.15.4的通信模块或Zigbee模块。

1、本发明实现组成原理如图1：

√移动设备的监测装置管理软件：用于管理、收集系统内存在的监测装置；

√网关：无线转换；

√监测装置或适配器：采集数据，并上传；

技术实现上，存在几个关键技术点，直接影响该方法是否有可实现价值：

√多对多情况：同一区域，存在多个移动设备对应多个监测装置情况；

√监测装置的极低功耗要求：无线的目的，就是为减少布线，降低部署难度，因此基本都是采用电池供电，因此工作时间，就成为一个极为重要指标，通常，要以年计；

2、检测装置/适配器(如图2)

监测装置采集的数据经过模数转换后(或者是适配器通过工业总线数据得到已存在的但不符合无线要求的监测装置传来的数据)，送给MCU处理，并将结果数据上传给网关，通过网关，中转给移动设备；

工程实现时候，器件需要选择低功耗器件，例如静态电流低，同时MCU内嵌时钟，能定时唤醒，睡眠功耗要求低；都要在几个微安级别或更低；

工作模式上，要采用周期工作，但要求人员在无感情况下，收取数据；因此，工作周期的选取上，与人行走速度、无线传输距离、工作时间等存在折中关系：

一般人行走速度约1m/s，无线传输距离，按照最低10米半径计算；与人交集，最少有10s交集；一个总量值的测量+传输，一般10ms，可以做完；电池容量参考1000mAh计算，工作电流按照20mA计算，按照10mA/10s的占空比，折合后，理论可工作时间：5年；

时间上，电池容量、传输的数据量、突发干扰，对结果都有影响，但保证1年的时间，基本没有问题；

监测装置/适配器的协议如图4，监测装置/适配器逻辑的原则为先到先得。

3、移动网关，如图3。

无线网关可以采用可充电电池，因此，功耗方面，参照便携式设备设计即可，蓝牙协议为点对点形式，一旦绑定移动设备，会比较稳定。

网关协议如图5，其默认在接受状态，再有新命令要给出时，采用10秒的无探测广播。

本例中，所述监测装置有以下3种实现方式，用以解决不同的具体技术问题。

方式1(如图601、602、9、10)的监测装置，包括壳体、压电陶瓷振动传感器、红外测温传感器、数据处理电路、人机交互单元和电源；电源为压电陶瓷振动传感器、红外测温传感器、数据处理电路和人机交互单元供电；

壳体由左右两个中空柱体连接构成，两个柱体的轴线垂直于水平面；

第一柱体的底面连接有由磁铁构成的磁吸座；压电陶瓷振动传感器的探头固定连接于第一柱体的底面；

第二柱体的底面高于第一柱体的底面；红外测温传感器的探头伸出第二柱体的底面，且朝下；

压电陶瓷振动传感器和红外测温传感器的输出端都连接数据处理电路的数据输入端；数据处理电路的数据输出端连接MCU的数据输入端，MCU的数据输出端连接人机交互单元的数据输入端。

进一步，数据处理电路是模数转换电路；压电陶瓷振动传感器和红外测温传感器的输出端连接模数转换电路的输入端，连接MCU的数据输入端，MCU的数据输出端连接人机交互单元(如段码LCD显示单元)的数据输入端的数据输入端。

由于传感器采集到的是模拟量，这里，通过模数转换电路转换为数字量给后续单元。这里，模数转换的精度要求也不高，采用16位即可。

本方案的原理是，通过磁吸座把本装置整体吸附在设备相应位置。由压电陶瓷振动传感器的探头与结构部分的刚性连接，感应到设备传来的振动，并转换为电信号。同时，红外测温传感器的探头非接触式探测被测位置的温度。在一个设备上实现两类指标的监测。由数据处理电路把测振、测温的电信号转换为数字信号给MCU直至人机交互单元。

进一步，还可以包括蓝牙发射单元，蓝牙发射单元的数据输入端也连接MCU的数据输出端。还可以通过蓝牙发射单元，把测振、测温的信息发送出去(直接给移动设备)，便于其它具有蓝牙通信的设备接收数据，进一步收集处理。

进一步，电源是可充电电源；电源在壳体内，且电源的充电接线端子露在壳体表面。由于本装置的工作能耗很低，主要的耗能是通信单元以及显示单元，所以采用成熟的可充电电源即可，对可充电电源的寿命要求不高，而且维护简单，只要在接线端子处充电，而不用拆装电池。

由于本装置显示的结果数据较为简单，采用现有的段码LCD显示单元即可满足要求，同时，段码LCD显示单元的尺寸小、功耗小，非常适用。

还包括电源按钮，电源按钮串联接于电源的输出端，电源按钮的按压结构露在壳体表面。

进一步，磁吸座包括主磁铁和分磁铁；主磁铁是圆盘形状，它在压电陶瓷振动传感器的探头的正下方；

分磁铁有多个，它们转动连接在主磁铁的外围，且围绕主磁铁的轴线对称。

进一步，主磁铁与分磁铁的连接结构为：包括压盘和连杆；在压盘的边缘开有开口朝上的球冠形状的第一缺口，第一缺口的壁上开有槽；分磁铁的边缘开有开口朝下的球冠形状的第二缺口，第二缺口的壁上开有槽；连杆的首端分别连接有与第一、二缺口形状对应的球，连杆的前、后分别在压盘和分磁铁的槽内；两个球分别在第一和第二缺口内。

由于本例的装置应用的设备位置可能会有不平整的曲面，所以，采用多个分磁铁吸在监测位置附近，采用连杆拉住主磁铁，使本装置较为稳定。

本例的装置采用紧凑型结构把蓝牙传输、压电式振动测量、红外非接触温度监测、段码显示等整合到一个很小的结构体内，使本装置可以独立作为监测工具简单灵活地用在现有的工厂管理中。

方式2(如图701、702、9、10)的监测装置，包括壳体、用于高频监测的压电陶瓷振动传感器、用于低频监测的MEMs传感器、温度传感器和数据处理电路；电源为压电陶瓷振动传感器、MEMs传感器、温度传感器和数据处理电路供电；电源、压电陶瓷振动传感器、MEMs传感器、温度传感器、数据处理电路、MCU和工业级无线通信模块都连接在PCB板上；

壳体是中空的柱体，在柱体的底面是敞开的，敞开的底面固定有底座；压电陶瓷振动传感器、MEMs传感器、温度传感器、数据处理电路、工业级无线通信模块、MCU以及PCB板都固定在柱体的中空内；

底座的材质是硬质的导热材质；温度传感器的探头密贴于底座上；压电陶瓷振动传感器的探头密贴于底座上；

压电陶瓷振动传感器、MEMs传感器以及红外测温传感器的输出端都连接数据处理电路的数据输入端；数据处理电路的数据输出端连接MCU的数据输入端，接MCU的数据输出端连接工业级无线通信模块的数据输入端。

进一步，所述通信电路是ZigBee通信模块；ZigBee通信模块的天线连接在壳体的外壁上，天线与ZigBee通信模块的接线端子之间通过波导连接。

进一步，所述电源是电池。

进一步，PCB板有主PCB板和辅PCB板两块，两块PCB板电连接；主PCB板在上，辅PCB板在下；

压电陶瓷振动传感器的主体以焊接在主PCB板的底面，电陶瓷振动传感器的主体自上而下穿过辅PCB板中央的通孔，电陶瓷振动传感器的探头密贴在底座顶面；电池连接在主PCB板的顶面；工业级无线通信模块及MCU连接主PCB板上；

MEMs传感器焊接在辅PCB板顶面；

温度传感器焊接在辅PCB板底面，且温度传感器夹在辅PCB板底面与底座顶面之间，温度传感器的探头密贴于底座顶面。

进一步，所述底座是由磁铁构成的磁吸座。

进一步，所述数据处理电路是模数转换电路；所述模数转换电路的还具有使能电路；

MEMs传感器的触发信号输出端连接使能电路的触发信号输入端；

压电陶瓷振动传感器和温度传感器的输出端连接模数转换电路的输入端；

模数转换电路的输出端连接通信电路的数据输入端；MEMs传感器得到数字信号输出端连接通信电路的数据输入端。

由于传感器采集到的是模拟量，这里，通过模数转换电路转换为数字量给后续单元。这里，模数转换的精度要求也不高，采用16位即可。

出于利用现有原件降低成本的考虑，在工程实现时候，这里的数据处理电路的功能可以由MCU实现。MCU的信号输入端(如果具不具有A/D转换功能，则相应的输入端口前加A/D转换器)连接三个传感器的输出端。MCU的一个输入端连接MEMs传感器的触发信号输出端。MCU输出的数据经过ZigBee通信模块发射出去。

本例的原理是，通过底座(磁吸座)把本装置整体安装(吸附)在设备相应位置。由压电陶瓷振动传感器的探头与结构部分的刚性连接，感应到设备传来的高频振动，并转换为电信号；MEMs传感器感应到设备传来的低频振动，并转换为电信号；温度传感器的探头探测底座传导过来的被测位置的温度，并转换为电信号；由数据处理电路把测高/低频振动、测温的电信号转换为数字信号给通信模块。这里，MEMs传感器依其自身功能/性能特点，除了高密度的连续低频监测，还可以触发本监测装置的整体工作。

进一步，所述电源是可充电电源。由于本装置MEMs的低功耗特性以及触发特定，使整机在被侧设备(间歇性工作设备)非工作状态时，本机也基本处在非工作状态，工作能耗很低。

本装置采用成熟的可充电电源即可，对可充电电源的寿命要求不高，而且维护简单。

进一步，所述磁吸座包括主磁铁和分磁铁；所述主磁铁是圆盘形状，它在压电陶瓷振动传感器的探头的正下方；

所述分磁铁有多个，它们转动连接在主磁铁的外围，且围绕主磁铁的轴线对称。

进一步，所述主磁铁与分磁铁的连接结构为：包括压盘和连杆；在压盘的边缘开有开口朝上的球冠形状的第一缺口，第一缺口的壁上开有槽；所述分磁铁的边缘开有开口朝下的球冠形状的第二缺口，第二缺口的壁上开有槽；所述连杆的首端分别连接有与第一、二缺口形状对应的球，连杆的前、后分别在压盘和分磁铁的槽内；两个球分别在第一和第二缺口内。

由于本例的装置应用的设备位置可能会有不平整的曲面，所以，采用多个分磁铁吸在监测位置附近，采用连杆拉住主磁铁，使本例的装置较为稳定。本例的装置尺寸小巧、监测数据多样，可较好提取冲击信号。

方式3(如图801、802、9、10)的监测装置，包括底座和主体，底座连接在主体底部，主体内装有传感器及工业级无线通信模块；传感器的数据传给MCU，再由MCU传给工业级无线通信模块；还包括RFID系统，RFID系统的RFID标签安装于底座，RFID系统的RFID读卡电路安装于主体；主体与底座是可拆卸连接的；RFID读卡电路的数据传给MCU，再由MCU传给工业级无线通信模块；

底座的中心位置开有第一通孔；RFID标签外包密封层，密封层的底面连接在底座的顶面；在密封层上开有第二通孔，第二通孔的位置与RFID标签的线圈中央位置对应；

主体的壳体底部中间位置设有朝下的凸柱，凸柱可拆卸连接于第一通孔的内腔；RFID读卡电路的天线位于壳体的底部，且天线成环形围绕凸柱。

本装置的原理是，把主体连接在底座上，底座固定在被监测设备上。工作时候，由RFID读卡电路发射特定频率的无线电波能量给RFID标签，驱动RFID标签将其ID Code，此时RFID读卡电路便接收此ID Code，并通过通信电路送出到上级监控网络。此时，即使主体更换了，也不会影响监控网络对被监测设备的识别。

进一步，在轴向截面上，RFID标签及密封层的结构为：

由密封材料包裹RFID标签构成标签层；由密封材料包裹金属薄片构成金属层，在金属层中，金属薄片的上方与密封材料之间留有间隙；标签层连接在金属层上方。

进一步，密封材料是软胶(如橡胶或硅胶)。

进一步，RFID标签的线圈是圆环形状；RFID读卡电路的天线是圆环形状；

凸柱是圆柱体形状，凸柱在圆环形状天线的中空内；主体的壳体底面是圆形；

在底座顶面设有向下的环形内凹，RFID标签及密封层都嵌在环形内凹内；主体与底座连接的状态下，RFID读卡电路的天线在环形内凹内。

进一步，凸柱的外壁设有外螺纹，第一通孔的内壁设有对应的内螺纹。

进一步，凸柱是中空的，凸柱的材质是硬质且导热的；

传感器包括压电陶瓷振动传感器和温度传感器；压电陶瓷振动传感器的探头固定在凸柱的中空内；温度传感器的探头贴在凸柱的中空的底面。

凸柱的高度与第一通孔的深度对应，主体与底座连接的状态下，凸柱的底面与第一通孔的底面齐平。

进一步，底座是由磁铁构成的磁吸座；

磁吸座包括主磁铁和分磁铁；第一通孔位于主磁铁的中央位置；分磁铁有多个，它们转动连接在主磁铁的外围，且围绕主磁铁的轴线对称；

主磁铁与分磁铁的连接结构为：包括压盘和连杆；压盘是圆环形状，压盘压在主磁铁顶面外缘位置；

在压盘的边缘开有开口朝上的球冠形状的第一缺口，第一缺口的壁上开有槽；分磁铁的边缘开有开口朝下的球冠形状的第二缺口，第二缺口的壁上开有槽；连杆的首端分别连接有与第一、二缺口形状对应的球，连杆的前、后分别在压盘和分磁铁的槽内；两个球分别在第一和第二缺口内。

进一步，底座上连接有用于焊接的凸起。

采用上述结构设计的考虑主要有：由于使用现场的温度、振动等环境较为恶劣，本装置要有很高的可靠性。

本方案中采用成熟的RFID标签技术。RFID标签下方隔有金属层，使金属层作为信号的反射层，降低了使用环境中的金属对标签的影响。采用软胶密封层包裹标签，使被监测设备的高温、振动和冲击等对标签的影响得到降低。RFID标签与底座的环形对准设计，确保在传感器安装到智能座上，没有天线对准方向问题；对于有焊接要求的，可以在环形智能座两侧，增加焊接耳朵。

同时RFID标签技术对外发送到数据较为简单，仅为ID code，把ID code的数据信息作为通信电路的一个数据输入，把RFID读卡电路接入电源。这对于工程师来说根据RFID系统的说明书或Demo即可完成。而传感器、通信电路等既有电路无需进行原则性修改。

本装置在使用时候，只要绑定底座与设备监测点，即使传感器部分的移动、更换等，监控网络的控制端都可以自动识别、更新。

Claims (4)

1.一种通过移动设备收集设备状态监测数据的系统，其特征是包括移动设备、移动网关和多个监测装置；各个监测装置分别检测一个设备检测点；

所述监测装置包括电源、传感器、数据处理模块、MCU和工业级无线通信模块；电源为传感器、数据处理模块、MCU和工业级无线通信模块供电；传感器采集到被监测设备的监测信号，并把信号通过数据处理模块转换后，由IEEE 802.15.4通信模块发出；

所述移动网关包括电池、蓝牙通信模块、工业级无线通信模块和MCU；电源为蓝牙通信模块、工业级无线通信模块和MCU供电；移动网关通过蓝牙通信方式与移动设备通信；移动网关通过工业级无线通信模块与监测装置通信；

a、所述监测装置的通信过程包括：定时唤醒处于休眠状态的监测装置后；

由传感器采集的数据放入存储器中；并开启工业级无线通信模块，开始接收来自移动网关的数据；如果接收到来自移动网关的数据，则MCU按照接收数据的指令控制监测装置工作；如果没有来自移动网关的数据，则把工业级无线通信模块切换到发射状态；

如果发射信道处于忙的状态，则等待一定时长后，再次检测发射信道空闲/忙的状态；直到发射信道处于空闲状态，则发送存储器中的数据给移动网关；

数据发送完毕后，监测装置回到休眠状态；

b、所述移动网关的通信过程包括：先判断有无新命令；如果有新命令，则把工业级无线通信模块切换到发射状态，连续发送新命令；如果没有新命令，则把工业级无线通信模块切换到接收状态；如果有来自于监测装置的数据，则接收并存储，如果没有来自于监测装置的数据，则处于等待状态；

当通过蓝牙通信模块接收到来自移动设备的指令时候，则按照指令上传存储器中的数据；

监测装置的结构为：包括底座和主体，底座连接在主体底部，主体内装有传感器及工业级无线通信模块；传感器的数据传给MCU，再由MCU传给工业级无线通信模块；还包括RFID系统，RFID系统的RFID标签安装于底座，RFID系统的RFID读卡电路安装于主体；主体与底座是可拆卸连接的；RFID读卡电路的数据传给MCU，再由MCU传给工业级无线通信模块；

底座的中心位置开有第一通孔；RFID标签外包密封层，密封层的底面连接在底座的顶面；在密封层上开有第二通孔，第二通孔的位置与RFID标签的线圈中央位置对应；

主体的壳体底部中间位置设有朝下的凸柱，凸柱可拆卸连接于第一通孔的内腔；RFID读卡电路的天线位于壳体的底部，且天线成环形围绕凸柱。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征是还包括网络传输模式适配器，包括工业总线数据接口模块、MCU、工业级无线通信模块和电源；电源为工业总线数据接口模块、工业级无线通信模块和MCU供电；工业总线数据接口模块的数据输出端连接MCU的数据输入端，MCU的数据输出端连接工业级无线通信模块的有线数据输入端；

所述适配器的通信过程包括：定时唤醒处于休眠状态的适配器后；由工业总线数据接口模块得到的数据放入存储器中；并开启工业级无线通信模块，开始接收来自移动网关的数据；如果接收到来自移动网关的数据，则MCU按照接收数据的指令控制适配器工作；

如果没有来自移动网关的数据，则把工业级无线通信模块切换到发射状态；

如果发射信道处于忙的状态，则等待一定时长后，再次检测发射信道空闲/忙的状态；直到发射信道处于空闲状态，则发送存储器中的数据给移动网关；

数据发送完毕后，适配器回到休眠状态。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征是所述工业级无线通信模块是基于IEEE802.15.4的通信模块或Zigbee模块。

4.根据权利要求1所述的系统，其所述底座是由磁铁构成的磁吸座；磁吸座包括主磁铁和分磁铁；第一通孔位于主磁铁的中央位置；分磁铁有多个，它们转动连接在主磁铁的外围，且围绕主磁铁的轴线对称；

主磁铁与分磁铁的连接结构为：包括压盘和连杆；压盘是圆环形状，压盘压在主磁铁顶面外缘位置；

在压盘的边缘开有开口朝上的球冠形状的第一缺口，第一缺口的壁上开有槽；分磁铁的边缘开有开口朝下的球冠形状的第二缺口，第二缺口的壁上开有槽；连杆的首端分别连接有与第一、二缺口形状对应的球，连杆的前、后分别在压盘和分磁铁的槽内；两个球分别在第一和第二缺口内；底座上连接有用于焊接的凸起。

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