CN109617970A - 一种基于无线传输式的智能物联网数采仪 - Google Patents

一种基于无线传输式的智能物联网数采仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，包括中央处理模块、多串口数据处理单元、数据暂存模块、存储器、数据提取模块、有线传输单元和无线传输单元，本发明涉及数采仪技术领域。该基于无线传输式的智能物联网数采仪，数据分段单元可对采集到的进行智能分段，将完整的文件分成小文件分别进行储存，在发送时依次进行发送，接收端只需安装插件便可在接收完成后将小文件再次合成为完整的文件，通过分段式传输文件，可在传输中断时，通过无线传输单元中的传输记录模块记录已完整发送的小文件，再次传输时只需传输后续的小文件即可，不用再次完整传输，可节省接收端的储存空间，且大大提高了传输效率。

Description

一种基于无线传输式的智能物联网数采仪
技术领域
本发明涉及数采仪技术领域，具体为一种基于无线传输式的智能物联网数采仪。
背景技术
数采仪全称为数据采集传输仪，是一款数据软件，主要应用于环境在线监测系统现场端。主要实现采集、存储各种类型监测仪器仪表的数据、并能完成与上位机数据传输功能的数据终端单元，具备单独的数据处理功能。数据采集传输仪是现场仪表与上位机系统的连接仪器。数据采集传输仪通过数字通道、模拟通道、开关量通道采集监测仪表的监测数据、状态等信息，然后通过传输网络将数据、状态传输至上位机；上位机通过传输网络发送控制命令，数据采集传输仪根据命令控制监测仪表工作。在整个环境在线监测系统中，上位机是在线监测系统软件平台的统称，下位机则是现场仪器仪表的统称，包括仪表供应商提供的具有计算处理能力的工业控制计算机。
现有的无线传输式数采仪，传输文件需要通过连接蓝牙或网络等方式，但这些方式均存在连接不稳定的问题，在长时间传输文件时，信号不稳定则容易造成连接中断，即文件传输中断的问题，通常需要再次重新传输文件，不仅占用了接收端的大量内存，也浪费了很多时间。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，解决了现有的无线传输式数采仪，在长时间传输文件时，信号不稳定则容易造成连接中断，即文件传输中断的问题，通常需要再次重新传输文件，不仅占用了接收端的大量内存，也浪费了很多时间的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，包括中央处理模块、多串口数据处理单元、数据暂存模块、存储器、数据提取模块、有线传输单元和无线传输单元，所述中央处理模块分别与数据分段单元、有线传输单元和无线传输单元实现双向连接，所述中央处理模块的输出端分别与多串口数据处理单元、数据暂存模块和数据提取模块的输入端连接，所述多串口数据处理单元的输出端与数据分段单元的输入端连接，所述数据分段单元的输出端与数据暂存模块的输入端连接，所述数据暂存模块的输出端与存储器的输入端连接，所述存储器的输出端与数据提取模块的输入端连接，所述数据提取模块的输出端分别与有线传输单元和无线传输单元的输入端连接。
优选的，所述无线传输单元包括请求发送模块、反馈接收模块、无线数据收发模块、传输监控模块、中断反馈模块、分段发送模块、继续发送模块和传输记录模块。
优选的，所述请求发送模块、分段发送模块和继续发送模块的输出端均与无线数据收发模块的输入端连接，所述无线数据收发模块的输出端分别与反馈接收模块和传输监控模块的输入端连接。
优选的，所述传输监控模块的输出端与中断反馈模块的输入端连接，所述传输记录模块分别与分段发送模块和继续发送模块实现双向连接。
优选的，所述有线传输单元包括分段数据合成模块、文件压缩模块和有线数据传输模块，所述分段数据合成模块的输出端分别与文件压缩模块和有线数据传输模块的输入端连接，所述文件压缩模块的输出端与有线数据传输模块的输入端连接。
优选的，所述数据分段单元包括数据分段模块、分段记录模块、分段数据编码模块和数据输出模块，所述数据分段模块和分段记录模块的输出端均与分段数据编码模块的输入端连接，所述分段数据编码模块的输出端与数据输出模块的输入端连接。
优选的，所述多串口数据处理单元包括信号调理模块、高速ADC阵列模块和分类传输模块，所述信号调理模块的输出端与高速ADC阵列模块的输入端连接，所述高速ADC阵列模块的输出端与分类传输模块的输入端连接。
优选的，所述存储器由八个母分区组成，八个所述母分区均由N个子分区。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于无线传输式的智能物联网数采仪。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该基于无线传输式的智能物联网数采仪，通过在中央处理模块与数据分段单元和无线传输单元实现双向连接，多串口数据处理单元的输出端与数据分段单元的输入端连接，数据分段单元的输出端与数据暂存模块的输入端连接，无线传输单元包括请求发送模块、反馈接收模块、无线数据收发模块、传输监控模块、中断反馈模块、分段发送模块、继续发送模块和传输记录模块，请求发送模块、分段发送模块和继续发送模块的输出端均与无线数据收发模块的输入端连接，无线数据收发模块的输出端分别与反馈接收模块和传输监控模块的输入端连接，传输监控模块的输出端与中断反馈模块的输入端连接，传输记录模块分别与分段发送模块和继续发送模块实现双向连接，数据分段单元可对采集到的进行智能分段，将完整的文件分成小文件分别进行储存，在发送时依次进行发送，接收端只需安装插件便可在接收完成后将小文件再次合成为完整的文件，通过分段式传输文件，可在传输中断时，通过无线传输单元中的传输记录模块记录已完整发送的小文件，再次传输时只需传输后续的小文件即可，不用再次完整传输，可节省接收端的储存空间，且大大提高了传输效率。
(2)、该基于无线传输式的智能物联网数采仪，通过在数据分段模块和分段记录模块的输出端均与分段数据编码模块的输入端连接，分段数据编码模块的输出端与数据输出模块的输入端连接，有线传输单元包括分段数据合成模块、文件压缩模块和有线数据传输模块，分段数据合成模块的输出端分别与文件压缩模块和有线数据传输模块的输入端连接，文件压缩模块的输出端与有线数据传输模块的输入端连接，有线传输单元使设备也可用有线传输的方式进行数据传输，而利用分段数据编码模块可对分段后的小文件自动编码，既便于文件传输时的记录，也便于分段数据合成模块对分段文件进行合成时的排序，保证了文件合成的完整性和正确性，且利用文件压缩模块还可对多个文件进行压缩，提高传输的效率。
(3)、该基于无线传输式的智能物联网数采仪，通过在信号调理模块的输出端与高速ADC阵列模块的输入端连接，高速ADC阵列模块的输出端与分类传输模块的输入端连接，存储器由八个母分区组成，八个母分区均由N个子分区，利用信号调理模块可将数采仪采集的多种数据进行整体归纳，通过高速ADC阵列模块进行高速接收，并通过分类传输模块进行分类，而存储器的八个母分区可分别储存不同来源的数据，每个母分区内设置N个子分区用于储存分段后的小文件，文件管理井然有序，便于提取数据。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图；
图2为本发明多串口数据处理单元的原理框图；
图3为本发明存储器的原理框图；
图4为本发明有线传输单元的原理框图；
图5为本发明无线传输单元的原理框图；
图6为本发明数据分段单元的原理框图。
图中，1-中央处理模块、2-多串口数据处理单元、21-信号调理模块、22-高速ADC阵列模块、23-分类传输模块、3-数据暂存模块、4-存储器、41-母分区、42-子分区、5-数据提取模块、6-有线传输单元、61-分段数据合成模块、62-文件压缩模块、63-有线数据传输模块、7-无线传输单元、71-请求发送模块、72-反馈接收模块、73-无线数据收发模块、74-传输监控模块、75-中断反馈模块、76-分段发送模块、77-继续发送模块、78-传输记录模块、8-数据分段单元、81-数据分段模块、82-分段记录模块、83-分段数据编码模块、84-数据输出模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，包括中央处理模块1、多串口数据处理单元2、数据暂存模块3、存储器4、数据提取模块5、有线传输单元6和无线传输单元7，中央处理模块1为ARM9系列处理器，存储器4为AT45DB041E-SHN-T型号存储器，多串口数据处理单元2包括信号调理模块21、高速ADC阵列模块22和分类传输模块23，信号调理模块21的输出端与高速ADC阵列模块22的输入端连接，高速ADC阵列模块22的输出端与分类传输模块23的输入端连接，存储器4由八个母分区41组成，八个母分区41均由N个子分区42，利用信号调理模块21可将数采仪采集的多种数据进行整体归纳，通过高速ADC阵列模块22进行高速接收，并通过分类传输模块23进行分类，而存储器4的八个母分区41可分别储存不同来源的数据，每个母分区41内设置N个子分区42用于储存分段后的小文件，文件管理井然有序，便于提取数据，有线传输单元6包括分段数据合成模块61、文件压缩模块62和有线数据传输模块63，分段数据合成模块61的输出端分别与文件压缩模块62和有线数据传输模块63的输入端连接，文件压缩模块62的输出端与有线数据传输模块63的输入端连接，有线传输单元6使设备也可用有线传输的方式进行数据传输，而利用分段数据编码模块83可对分段后的小文件自动编码，既便于文件传输时的记录，也便于分段数据合成模块61对分段文件进行合成时的排序，保证了文件合成的完整性和正确性，且利用文件压缩模块62还可对多个文件进行压缩，提高传输的效率，无线传输单元7包括请求发送模块71、反馈接收模块72、无线数据收发模块73、传输监控模块74、中断反馈模块75、分段发送模块76、继续发送模块77和传输记录模块78，无线数据收发模块73为LoRa1276型号无线收发模块，请求发送模块71、分段发送模块76和继续发送模块77的输出端均与无线数据收发模块73的输入端连接，无线数据收发模块73的输出端分别与反馈接收模块72和传输监控模块74的输入端连接，传输监控模块74的输出端与中断反馈模块75的输入端连接，传输记录模块78分别与分段发送模块76和继续发送模块77实现双向连接，数据分段单元8可对采集到的进行智能分段，将完整的文件分成小文件分别进行储存，在发送时依次进行发送，接收端只需安装插件便可在接收完成后将小文件再次合成为完整的文件，通过分段式传输文件，可在传输中断时，通过无线传输单元7中的传输记录模块78记录已完整发送的小文件，再次传输时只需传输后续的小文件即可，不用再次完整传输，可节省接收端的储存空间，且大大提高了传输效率，中央处理模块1分别与数据分段单元8、有线传输单元6和无线传输单元7实现双向连接，数据分段单元8包括数据分段模块81、分段记录模块82、分段数据编码模块83和数据输出模块84，数据分段模块81是根据文件所占的字节大小进行分段，数据分段模块81和分段记录模块82的输出端均与分段数据编码模块83的输入端连接，分段数据编码模块83的输出端与数据输出模块84的输入端连接，中央处理模块1的输出端分别与多串口数据处理单元2、数据暂存模块3和数据提取模块5的输入端连接，多串口数据处理单元2的输出端与数据分段单元8的输入端连接，数据分段单元8的输出端与数据暂存模块3的输入端连接，数据暂存模块3的输出端与存储器4的输入端连接，存储器4的输出端与数据提取模块5的输入端连接，数据提取模块5的输出端分别与有线传输单元6和无线传输单元7的输入端连接。
使用时，用数据线连接不同的设备，不同设备的数据通过信号调理模块21进行整理，通过高速ADC阵列模块22高速传输到数采仪内，然后经过分类传输模块23进行分类，数据分别传输到数据分段模块81进行分段，分段数据编码模块83对分段数据进行编码，同时分段记录模块82将编码按顺序记录下来，分段后的数据再通过数据输出模块84传输出去，经过数据暂存模块3储存到存储器4中，不用设备的数据储存在不同的母分区41中，而不同设备的分段数据储存在对应的子分区42中，当要将数据传输出去时，可通过数据提取模块5将数据提取出来，选择不同的传输方式，若要选择无线传输，请求发送模块71可发送传输请求至上位机，上位机接收到指令后需发送同意传输的指令，反馈接收模块72接收到反馈指令后，分段发送模块76开始通过无线数据收发模块73发送无线数据，同时传输监控模块74对数据传输进行监控，当信号意外中断时，传输记录模块78记录下已发送的分段数据，当再次连接上后，通过继续发送模块77再次发送剩余的文件，直到所有分段文件传输完毕；若选择有限传输方式，可直接用数据线连接本设备和上位机，先通过分段数据合成模块61将提出的分段式数据按照记录的编号顺序进行合成，合成后的完整数据通过有线数据传输模块63进行传输，传输前还可通过文件压缩模块62将多个文件压缩成压缩包进行传输。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，包括中央处理模块(1)、多串口数据处理单元(2)、数据暂存模块(3)、存储器(4)、数据提取模块(5)、有线传输单元(6)和无线传输单元(7)，其特征在于：所述中央处理模块(1)分别与数据分段单元(8)、有线传输单元(6)和无线传输单元(7)实现双向连接，所述中央处理模块(1)的输出端分别与多串口数据处理单元(2)、数据暂存模块(3)和数据提取模块(5)的输入端连接，所述多串口数据处理单元(2)的输出端与数据分段单元(8)的输入端连接，所述数据分段单元(8)的输出端与数据暂存模块(3)的输入端连接，所述数据暂存模块(3)的输出端与存储器(4)的输入端连接，所述存储器(4)的输出端与数据提取模块(5)的输入端连接，所述数据提取模块(5)的输出端分别与有线传输单元(6)和无线传输单元(7)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，其特征在于：所述无线传输单元(7)包括请求发送模块(71)、反馈接收模块(72)、无线数据收发模块(73)、传输监控模块(74)、中断反馈模块(75)、分段发送模块(76)、继续发送模块(77)和传输记录模块(78)。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，其特征在于：所述请求发送模块(71)、分段发送模块(76)和继续发送模块(77)的输出端均与无线数据收发模块(73)的输入端连接，所述无线数据收发模块(73)的输出端分别与反馈接收模块(72)和传输监控模块(74)的输入端连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，其特征在于：所述传输监控模块(74)的输出端与中断反馈模块(75)的输入端连接，所述传输记录模块(78)分别与分段发送模块(76)和继续发送模块(77)实现双向连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，其特征在于：所述有线传输单元(6)包括分段数据合成模块(61)、文件压缩模块(62)和有线数据传输模块(63)，所述分段数据合成模块(61)的输出端分别与文件压缩模块(62)和有线数据传输模块(63)的输入端连接，所述文件压缩模块(62)的输出端与有线数据传输模块(63)的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，其特征在于：所述数据分段单元(8)包括数据分段模块(81)、分段记录模块(82)、分段数据编码模块(83)和数据输出模块(84)，所述数据分段模块(81)和分段记录模块(82)的输出端均与分段数据编码模块(83)的输入端连接，所述分段数据编码模块(83)的输出端与数据输出模块(84)的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，其特征在于：所述多串口数据处理单元(2)包括信号调理模块(21)、高速ADC阵列模块(22)和分类传输模块(23)，所述信号调理模块(21)的输出端与高速ADC阵列模块(22)的输入端连接，所述高速ADC阵列模块(22)的输出端与分类传输模块(23)的输入端连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于无线传输式的智能物联网数采仪，其特征在于：所述存储器(4)由八个母分区(41)组成，八个所述母分区(41)均由N个子分区(42)。
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