CN109922096B - 多个传感器通用接口的通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多个传感器通用接口的通信系统，属于信息传输技术领域。其中所述通信系统包括：多个传感器通用接口及上位机，多个传感器通用接口包括一个外部传感器通用接口和至少一个普通传感器通用接口，普通传感器通用接口用于获取与其相连的传感器的监测信号，并将监测信号进行解析、处理后提供给外部传感器通用接口，外部传感器通用接口用于获取与其相连的传感器的监测信号，并将监测信号进行解析、处理后发送给上位机，还用于将普通传感器通用接口提供的监测信号发送给上位机；上位机用于显示多个传感器通用接口及其传感器所采集的参数。本发明可以实现在多个传感器通用接口应用的情况下，大大提高信息的传输速度和处理速度。

Description

多个传感器通用接口的通信系统

技术领域

本发明涉及信息传输技术领域，特别涉及一种多个传感器通用接口的通信系统。

背景技术

目前，在海洋观测领域，为了满足海洋研究、开发和利用对于空间性和时间性的强烈需求，构建能够综合、协调、实时、持续地获取各种海洋物理参数的海洋观测系统是必然的发展趋势。在海洋观测系统中，为了获得各种不同的物理参数，早期的观测采用人工测量的方式，根据个人经验对环境信息进行判断。随着电子技术的发展，出现了存储式环境监测设备，其能够定期取回数据进行分析，例如各种传感器，其可以监测海洋环境的各种信息。

但是，这些不同类型的传感器通常具有不同标准的总线接口，并且不同的总线接口都有自己的协议格式。这种不同类型的传感器接口之间不兼容、协议格式多种多样的特点，一方面容易导致现场布线复杂且混乱，大大增加了工程任务量。另一方面系统维护需要技术人员手动安装和配置，而海上工作环境比较恶劣，增加了人为出错的可能性，从而给海洋观测系统的构建、扩展、更新和维护等需求带来很多不便。

而为了能够同时连接不同传感器，有必要研究开发一种可以连接不同传感器的传感器通用接口，其具有很强的兼容性，并且能够大大提高信息的处理速度。上述的一个传感器通用接口可以同时连接多个传感器，接收多个传感器所采集的信息并进行处理后传送给上位机。但是如果在多个传感器通用接口放置于海洋环境的情况下，多个传感器通用接口均需要与上位机进行通信，由于传感器通用接口和其连接的传感器数量均较多，通信的信息量很大，经常会出现通信拥堵现象。

发明内容

本发明提供一种多个传感器通用接口的通信系统，能够大大提高信息的传输速度和处理速度。

所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种多个传感器通用接口的通信系统，其包括：多个传感器通用接口及与所述多个传感器通用接口相连的上位机，其中，所述多个传感器通用接口中的每个传感器通用接口，均适于与各种类型的传感器连接，所述多个传感器通用接口包括一个外部传感器通用接口和至少一个普通传感器通用接口，所述普通传感器通用接口用于获取与其相连的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后提供给所述外部传感器通用接口，所述外部传感器通用接口用于获取与其相连的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后发送给所述上位机，所述外部传感器通用接口还用于将所述普通传感器通用接口提供的监测信号发送给所述上位机；所述上位机，用于对所述外部传感器通用接口发送的监测信号进行处理后，以显示多个传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数。

在本发明较佳的实施例中，所述每个传感器通用接口上设置定位装置，所述定位装置用于获得对应的传感器通用接口的位置信息，对应的传感器通用接口用于根据所述定位装置获得的位置信息得到对应的传感器通用接口与所述上位机之间的距离，并将距离提供给所述上位机，所述上位机还用于根据所述距离确定所述外部传感器通用接口和所述普通传感器通用接口，并将确定的外部传感器通用接口和普通传感器通用接口发送给每个传感器通用接口。

在本发明较佳的实施例中，所述上位机还用于将距离上位机最近的传感器通用接口确定为外部传感器通用接口，将除了外部传感器通用接口之外的其它传感器通用接口确定为普通传感器通用接口。

在本发明较佳的实施例中，所述上位机，还用于若在预定时间内未接收到所述外部传感器通用接口发送的监测信号，则重新确定新的外部传感器通用接口，并将确定的新的外部传感器通用接口发送给每个传感器通用接口。

在本发明较佳的实施例中，所述上位机，还用于发送普通数据采集命令或外部数据采集命令给所述外部传感器通用接口；所述外部传感器通用接口，还用于接收所述上位机发送的普通数据采集命令或外部数据采集命令，将所述普通数据采集命令发送给相应的普通传感器通用接口，以控制与所述普通传感器通用接口相连的传感器的数据采集，还用于根据所述外部数据采集命令获取与所述外部传感器通用接口相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后发送给所述上位机；所述普通传感器通用接口，还用于根据所述普通数据采集命令获取与所述普通传感器通用接口相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后提供给所述外部传感器通用接口，以使得所述外部传感器通用接口将所述普通传感器通用接口提供的监测信号发送给所述上位机。

在本发明较佳的实施例中，所述外部传感器通用接口和普通传感器通用接口均包括传感器接口模块及与所述传感器接口模块相连的网络适配器，其中，所述传感器接口模块，包括第一嵌入式微处理器和通用接口，所述第一嵌入式微处理器与所述通用接口和所述网络适配器相连，所述通用接口内设置多个通道，所述多个通道适于与各种类型的传感器连接，所述第一嵌入式微处理器用于通过所述通用接口获取所述多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给所述网络适配器；所述普通传感器通用接口的网络适配器，用于将所述普通传感器通用接口的传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后提供给所述外部传感器通用接口的网络适配器，所述外部传感器通用接口的网络适配器，用于将所述外部传感器通用接口的传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后发送给所述上位机，还用于将所述普通传感器通用接口的网络适配器提供的网络适配转换后的信号发送给所述上位机；所述上位机，与外部传感器通用接口的网络适配器或普通传感器通用接口的网络适配器相连，用于对所述外部传感器通用接口的网络适配器提供的网络适配器转换后的信号进行处理后，以显示外部传感器通用接口或普通传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数。

在本发明较佳的实施例中，所述外部传感器通用接口的网络适配器，还用于接收所述上位机发送的普通数据采集命令或外部数据采集命令，并将所述外部数据采集命令发送给所述外部传感器通用接口的传感器接口模块，以控制与所述外部传感器通用接口的传感器接口模块相连的相应通道的传感器的数据采集，还用于将普通数据采集命令通过普通传感器通用接口的网络适配器发送给普通传感器通用接口的传感器接口模块；所述外部传感器通用接口的传感器接口模块，还用于根据所述外部数据采集命令获取相应通道的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成与相应通道所对应的通用信号后提供给所述外部传感器通用接口的网络适配器；所述外部传感器通用接口的网络适配器还用于将相应通道所对应的通用信号进行网络适配转换后提供给所述上位机，以供所述上位机对所述外部传感器通用接口的网络适配器转换后的信号进行处理后，以显示外部传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数；所述普通传感器通用接口的传感器接口模块，还用于根据所述普通数据采集命令获取相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给所述普通传感器通用接口的网络适配器，所述普通传感器通用接口的网络适配器，用于将所述普通传感器通用接口的传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后提供给所述外部传感器通用接口的所述网络适配器，以使得所述外部传感器通用接口的网络适配器将所述普通传感器通用接口提供的网络适配转换后的信号发送给所述上位机，以供所述上位机对所述普通传感器通用接口的网络适配器转换后的信号进行处理后，以显示普通传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数。

在本发明较佳的实施例中，所述外部传感器通用接口的通用接口或普通传感器通用接口的通用接口的每个通道是与一种类型的传感器的接口相适配的引线或引针。

在本发明较佳的实施例中，所述外部传感器通用接口的传感器接口模块还进一步包括与所述外部传感器通用接口的第一嵌入式微处理器相连的存储器，所述外部传感器通用接口的第一嵌入式微处理器还用于利用所述外部传感器通用接口的存储器内预先存储的驱动程序或协议转换程序将所获取的监测信号进行协议解析、协议转换处理，以将不同协议格式构成的监测信号转换为对应的通用信号，所述普通传感器通用接口的传感器接口模块还进一步包括与所述普通传感器通用接口的第一嵌入式微处理器相连的存储器，所述普通传感器通用接口的第一嵌入式微处理器还用于利用所述普通传感器通用接口的存储器内预先存储的驱动程序或协议转换程序将所获取的监测信号进行协议解析、协议转换处理，以将不同协议格式构成的监测信号转换为对应的通用信号。

在本发明较佳的实施例中，所述外部传感器通用接口的传感器接口模块或普通传感器通用接口的传感器接口模块还包括TII，所述外部传感器通用接口的传感器接口模块的TII与所述外部传感器通用接口的网络适配器相连，所述普通传感器通用接口的传感器接口模块的TII与所述普通传感器通用接口的网络适配器相连，所述外部传感器通用接口的传感器接口模块的TII和所述普通传感器通用接口的传感器接口模块的TII均采用IEEE1451.2协议进行定义。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过设置一个外部传感器通用接口和至少一个普通传感器通用接口，普通传感器通用接口获取与其相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后提供给外部传感器通用接口，外部传感器通用接口获取与其相连的传感器的监测信号，并将监测信号进行解析、处理后发送给上位机，还用于将普通传感器通用接口提供的监测信号发送给上位机；从而上位机显示多个传感器通用接口及其传感器所采集的参数。如此集中通过一个外部传感器通用接口向上位机发送信息的方式，可以提高信息的传输速度，防止网络出现拥堵现象。另外，通过每个传感器通用接口对与其相连的各种类型的传感器的监测信号进行解析、处理，而不是将监测信号发送给上位机进行解析和处理，如此还可以大大减轻由上位机进行信息处理的压力，极大地提高信息的处理速度。还实现了海洋仪器的互操作性，方便了系统的构建和维护，充分实现了资源共享、优势互补，打破了海洋仪器设备研发条块分割严重的局面，有效解决了我国海洋高端仪器设备技术瓶颈焦点的问题，对推进海洋产业健康快速发展具有重要意义。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例提供的多个传感器通用接口的通信系统的主要架构框图；

图2是图1的普通传感器通用接口的主要架构框图；

图3是图1的外部传感器通用接口的主要架构框图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的多个传感器通用接口的通信系统其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

图1是本发明实施例提供的多个传感器通用接口的通信系统的主要架构框图。图2是图1的普通传感器通用接口的主要架构框图。图3是图1的外部传感器通用接口的主要架构框图。所述多个传感器通用接口的通信系统可以实现在多个传感器通用接口应用的情况下，大大提高信息的传输速度和处理速度。请参阅图1、图2和图3，所述多个传感器通用接口的通信系统包括：多个传感器通用接口8、以及与多个传感器通用接口8相连的上位机9。

更具体地，多个传感器通用接口8包括n个传感器通用接口，n为大于1的整数，如图1示出3个传感器通用接口，分别为一个外部传感器通用接口和两个普通传感器通用接口，其仅为举例说明，在此并非用以限定本发明。本发明后续提到的每个传感器通用接口均可以包括外部传感器通用接口和普通传感器通用接口。

其中，多个传感器通用接口8中的每个传感器通用接口，均适于与各种类型的传感器连接，每个传感器通用接口均用于获取与其相连的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理。多个传感器通用接口8包括一个外部传感器通用接口80和至少一个普通传感器通用接口81。上述普通传感器通用接口81用于获取与其相连的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后提供给外部传感器通用接口80。外部传感器通用接口80用于获取与其相连的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后发送给上位机9，还用于接收普通传感器通用接口81提供的监测信号，并将普通传感器通用接口80提供的监测信号发送给上位机9。

其中，每个传感器通用接口之间可以通过无线或有线方式进行连接，并可以相互进行收发信息。上位机9与每个传感器通用接口之间也可以通过无线或有线方式进行相连，外部传感器通用接口80为可以直接向上位机9发送信息的接口，外部传感器通用接口80可以通过上位机9进行指定，除了外部传感器通用接口80之外的其它传感器通用接口均为普通传感器通用接口81，普通传感器通用接口81为不直接向上位机9发送信息的接口。普通传感器通用接口81均可以发送信息给外部传感器通用接口80，然后外部传感器通用接口80再将所有普通传感器通用接口81发送的信息全部发送给上位机9，如此集中通过一个外部传感器通用接口80向上位机9发送信息的方式，可以提高信息的传输速度，防止网络出现拥堵现象。另外，通过每个传感器通用接口对与其相连的各种类型的传感器的监测信号进行解析、处理，而不是将监测信号发送给上位机9进行解析和处理，如此还可以大大减轻由上位机9进行信息处理的压力，极大地提高信息的处理速度。

优选地，每个传感器通用接口上可以设置定位装置10，例如GPS定位装置，定位装置10用于获得对应的传感器通用接口的位置信息，对应的传感器通用接口用于根据定位装置10获得的位置信息得到对应的传感器通用接口与上位机9之间的距离，并将距离提供给上位机9，上位机9还可以根据距离确定外部传感器通用接口80和普通传感器通用接口81，上位机9还可以将确定的外部传感器通用接口80和普通传感器通用接口81发送给每个传感器通用接口，例如，可以发送通知指令给每个传感器通用接口，以通知每个传感器通用接口，哪个是外部传感器通用接口80和哪个是普通传感器通用接口81。优选地，上位机9还可以将距离上位机9最近的传感器通用接口确定为外部传感器通用接口80，将除了外部传感器通用接口之外的其它传感器通用接口确定为普通传感器通用接口81。

其中，每个传感器通用接口上设置的GPS定位装置可以接收GPS信号，根据GPS信号可以获知精度很高的自身位置信息，例如经纬度信息等，而上位机9的位置通常是固定的，因此上位机9的位置信息可以预先存储于每个传感器通用接口中，每个传感器通用接口根据上位机9的位置信息和每个传感器通用接口所获得的自身位置信息即可确定出每个传感器通用接口与上位机9之间的距离。

上位机9，用于对外部传感器通用接口80发送的监测信号进行处理后，以显示多个传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数。在此上位机9对监测信号所进行处理的目的是为了显示而进行的处理，其为简单的显示处理操作，而并非复杂的其它处理操作，如此还可以大大减轻由上位机9进行信息处理的压力，极大地提高信息的处理速度。

上位机9，还用于若在预定时间内未接收到外部传感器通用接口80发送的监测信号，则重新确定新的外部传感器通用接口，并将确定的新的外部传感器通用接口发送给每个传感器通用接口。其中，上位机9可以预先设定一时间段，若在此预定时间段内未接收到外部传感器通用接口80发送的监测信号，则可以确认为当前的外部传感器通用接口已失联，则将剩下的其他传感器通用接口中距离上位机最近的传感器通用接口重新确定为新的外部传感器通用接口，并将确定的新的外部传感器通用接口发送给每个传感器通用接口。

需要说明的是，本发明并不限于上述提到的外部传感器通用接口80主动向上位机9发送监测信息，以及普通传感器通用接口81主动向外部传感器通用接口80发送监测信息的情况，还可以是上位机9发送普通数据采集命令或外部数据采集命令给外部传感器通用接口80，从而控制外部传感器通用接口80选择相应的普通传感器通用接口81进行监测信息发送的情况或外部传感器通用接口80将自身监测信息进行发送的情况，下面将具体进行说明。

进一步地，所述上位机9，还用于发送普通数据采集命令或外部数据采集命令给外部传感器通用接口80，外部传感器通用接口80还用于接收上位机9发送的普通数据采集命令或外部数据采集命令，将普通数据采集命令发送给相应的普通传感器通用接口81，以控制与普通传感器通用接口81相连的传感器的数据采集。外部传感器通用接口80还用于根据外部数据采集命令获取与外部传感器通用接口80相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后发送给上位机9。普通传感器通用接口81，还用于根据普通数据采集命令获取与普通传感器通用接口相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后提供给外部传感器通用接口80。从而使得外部传感器通用接口80将普通传感器通用接口81提供的监测信号发送给上位机。然后，上位机9对外部传感器通用接口80发送的监测信号进行处理后，以显示多个传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数。

进一步地，如图2所示，上述普通传感器通用接口81包括传感器接口模块11及与传感器接口模块11相连的网络适配器12。其中，传感器接口模块11包括第一嵌入式微处理器101和通用接口102，所述第一嵌入式微处理器101与通用接口102和网络适配器12相连，通用接口102内设置多个通道，多个通道适于与不同类型的传感器连接，第一嵌入式微处理器101用于通过通用接口102获取多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给网络适配器12。

其中，上述的通用接口102内可以设置多个通道，每个通道可以是与一种类型的传感器的接口相适配的引线或引针，每个通道的引线或引针可以连接一种类型的传感器，例如可以连接具有RS-232接口、RS-422接口、RS-485接口、USB接口、以太网接口、CAN总线接口、LIN总线接口、I2C接口、I/O接口等类型的传感器，从而可以使得具有各种类型接口的传感器在通用接口102的多个通道上实现热插拔，使用十分方便，以实现对温度传感器、压力传感器等传感器的输出信号进行采集，以达到采集海洋环境的各种监测数据的目的。此外，通用接口102还具备支持热插拔的浪涌电流控制功能。

由于不同类型的传感器具有不同类型的协议格式，为了实现对各种不同类型协议格式描述的传感器传输的监测信号进行解析，第一嵌入式微处理器101还可以用于利用传感器接口模块11内预先存储的驱动程序或协议转换程序将所获取的监测信号进行协议解析、协议转换等处理，以将不同协议格式构成的监测信号转换为对应的通用信号，从而可以实现当不同类型的传感器被安装到通用接口上时，第一嵌入式微处理器101会自动识别不同类型的传感器。该驱动程序或协议转换程序在固件中使用，并且能从传感器自身检索相关信息，兼容性较好，而不必限制传感器的协议格式和内容，从而能够大大提高信息的传输效率和处理速度。优选地，所述第一嵌入式微处理器101可以采用STM32嵌入式微处理器等。

优选地，普通传感器通用接口81的传感器接口模块11还可以进一步包括与第一嵌入式微处理器101相连的存储器103，其可以存储上述的驱动程序或协议转换程序和作为数据采集过程中的缓冲存储器。例如，可以对通用信号、监测信号等信号进行存储，便于用户对这些信号进行在线或离线分析。另外，在传感器接口模块与网络适配器、或网络适配器与上位机等外部设备中断连接时，存储器也可以起到对通用信号、监测信号等信号进行暂存的作用。优选地，存储器103与第一嵌入式微处理器之间可以通过SPI等接口相连。

优选地，普通传感器通用接口的传感器接口模块11还可以包括TII(TransducerIndependent Interface，传感器独立接口)104，传感器接口模块11通过TII 104与网络适配器12相连。因此，上述传感器接口模块11中的第一嵌入式微处理器101转换成的对应的通用信号可以为TII数据，第一嵌入式微处理器101可以将TII数据通过TII 104提供给网络适配器12。

普通传感器通用接口81的网络适配器12，用于将普通传感器通用接口81的传感器接口模块11的第一嵌入式微处理器101提供的通用信号进行网络适配转换后提供给外部传感器通用接口80的网络适配器。

上述的TII 104是实现不同传感器互联、共享的关键。而IEEE 1451协议族定义了一系列的标准智能化的传感器独立接口(TII)，其中的IEEE1451.2协议定义了一种数字化点到点的智能接口模块到网络适配器的有线传输接口，使传感器可以采用有线或无线的方式实现网络连接，简化由传感器构成的网络控制系统，解决不同网络之间的兼容性问题。因此，为了实现各种类型传感器与外部网络客户端之间的网络化连接功能，TII 104可以采用IEEE 1451.2协议进行定义，该协议通过定义TII的通信协议、时序和电气规范，确保了可靠的数据传输。

进一步地，普通传感器通用接口81的网络适配器12可以包括第二嵌入式微处理器120以及与第二嵌入式微处理器120相连的以太网控制器121。第二嵌入式微处理器120通过TII 104与传感器接口模块11的第一嵌入式微处理器101相连，普通传感器通用接口81的网络适配器12的第二嵌入式微处理器120用于接收外部传感器通用接口80的网络适配器发送的普通数据采集命令，并将此普通数据采集命令发送给传感器接口模块11，以控制与普通传感器通用接口的传感器接口模块11相连的相应通道的各种类型的传感器的数据采集。第二嵌入式微处理器120还用于接收普通传感器通用接口的传感器接口模块11的第一嵌入式微处理器101发送的通用信号，并将所对应的通用信号进行网络适配转换后提供给外部传感器通用接口80。太网控制器121用于实现对网络的控制，其具体的控制方式为现有技术，在此不作详细描述。优选地，上述的第二嵌入式微处理器120可以采用STM32嵌入式微处理器等。

外部传感器通用接口与上述普通传感器通用接口的对应部件结构相同，在外部传感器通用接口中对应部件结构未详尽描述的细节，可以参考上述对应的普通传感器通用接口的实施例。

具体地，如图3所示，外部传感器通用接口也包括传感器接口模块110及与传感器接口模块110相连的网络适配器120。其中，传感器接口模块110包括第一嵌入式微处理器1010和通用接口1020，所述第一嵌入式微处理器1010与通用接口1020和网络适配器120相连，通用接口1020内设置多个通道，多个通道适于与不同类型的传感器连接，第一嵌入式微处理器1010用于通过通用接口1020获取多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给网络适配器120。优选地，所述第一嵌入式微处理器101可以采用STM32嵌入式微处理器等。优选地，外部传感器通用接口80的通用接口1020的每个通道是与一种类型的传感器的接口相适配的引线或引针。

优选地，外部传感器通用接口80的传感器接口模块110还可以进一步包括与第一嵌入式微处理器1010相连的存储器1030，其可以存储驱动程序或协议转换程序和作为数据采集过程中的缓冲存储器。外部传感器通用接口80的第一嵌入式微处理器1010还用于利用外部传感器通用接口80的存储器1030内预先存储的驱动程序或协议转换程序将所获取的监测信号进行协议解析、协议转换处理，以将不同协议格式构成的监测信号转换为对应的通用信号。

优选地，外部传感器通用接口的传感器接口模块110还可以包括TII(TransducerIndependent Interface，传感器独立接口)1040，传感器接口模块110通过TII 104与网络适配器120相连。优选地，外部传感器通用接口80的传感器接口模块110的TII 1040采用IEEE 1451.2协议进行定义。

外部传感器通用接口80的网络适配器12，用于将外部传感器通用接口80的传感器接口模块110的第一嵌入式微处理器1010提供的通用信号进行网络适配转换后发送给上位机9，还用于接收普通传感器通用接口81的网络适配器12提供的网络适配转换后的信号，并将普通传感器通用接口81的网络适配器12提供的网络适配转换后的信号发送给上位机9。

外部传感器通用接口80的网络适配器120可以包括第二嵌入式微处理器1200以及与第二嵌入式微处理器1200相连的以太网控制器1210。第二嵌入式微处理器1200通过TII1040与传感器接口模块110的第一嵌入式微处理器1010相连，用于普通传感器通用接口81的网络适配器发送普通数据采集命令，普通传感器通用接口81的网络适配器再将普通数据采集命令发送给传感器接口模块11，以控制与普通传感器通用接口的传感器接口模块11相连的相应通道的各种类型的传感器的数据采集。第二嵌入式微处理器1200还用于接收外部传感器通用接口的传感器接口模块110的第一嵌入式微处理器1010发送的通用信号，并将所对应的通用信号进行网络适配转换后提供给上位机9，还用于接收普通传感器通用接口81发送的网络适配转换后的信号并发送给上位机9。太网控制器121用于实现对网络的控制，其具体的控制方式为现有技术，在此不作详细描述。优选地，上述的第二嵌入式微处理器1200可以采用STM32嵌入式微处理器等。

需要说明的是，本发明并不限于上述提到的外部传感器通用接口80的传感器接口模块110主动向外部传感器通用接口80的网络适配器120或普通传感器通用接口的传感器接口模块向普通传感器通用接口81的网络适配器12发送监测信息的情况，还可以是外部传感器通用接口80的网络适配器120发送普通数据采集命令或外部数据采集命令给外部传感器通用接口80，从而控制外部传感器通用接口80的传感器接口模块110选择相应的传感器进行监测信息发送的情况或外部传感器通用接口80的传感器接口模块将自身监测信息进行发送的情况，下面将具体进行说明。

进一步地，所述外部传感器通过接口80的网络适配器12，还用于接收上位机发送的普通数据采集命令或外部数据采集命令，并将外部数据采集命令发送给外部传感器通用接口的传感器接口模块110，以控制与外部传感器通用接口的传感器接口模块110相连的相应通道的传感器的数据采集。外部传感器通过接口80的网络适配器12还用于将普通数据采集命令通过普通传感器通用接口81的网络适配器发送给普通传感器通用接口81的传感器接口模块，即，将普通数据采集命令发送给普通传感器通用接口81的网络适配器，然后普通传感器通用接口81的网络适配器再将此普通数据采集命令发送给普通传感器通用接口81的传感器接口模块。传感器接口模块110，还用于根据外部数据采集命令获取相应通道的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成与相应通道所对应的通用信号后提供给外部传感器通用接口的网络适配器120。从而，外部传感器通用接口的网络适配器120再将外部传感器通用接口的传感器接口模块110提供的与相应通道所对应的通用信号进行网络适配转换后提供给上位机9，以供上位机9对外部传感器通用接口80的网络适配器120转换后的信号进行处理后，以显示外部传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数。普通传感器通用接口的传感器接口模块11，还用于根据普通数据采集命令获取相连的相应通道的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成与相应通道所对应的通用信号后提供给普通传感器通用接口的网络适配器12。从而，普通传感器通用接口的网络适配器12再将普通传感器通用接口的传感器接口模块11提供的与相应通道所对应的通用信号进行网络适配转换后提供给外部传感器通用接口80的网络适配器120，以使得外部传感器通用接口80的网络适配器120将普通传感器通用接口提供的网络适配转换后的信号发送给上位机9。从而，上位机9对外部传感器通用接口80发送的普通传感器通用接口81的网络适配器转换后的信号进行处理后，以显示普通传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数。

综上所述，本发明实施例提供的多个传感器通用接口的通信系统，通过设置一个外部传感器通用接口和至少一个普通传感器通用接口，普通传感器通用接口获取与其相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后提供给外部传感器通用接口，外部传感器通用接口获取与其相连的传感器的监测信号，并将监测信号进行解析、处理后发送给上位机，还用于将普通传感器通用接口提供的监测信号发送给上位机；从而上位机显示多个传感器通用接口及其传感器所采集的参数。如此集中通过一个外部传感器通用接口向上位机发送信息的方式，可以提高信息的传输速度，防止网络出现拥堵现象。另外，通过每个传感器通用接口对与其相连的各种类型的传感器的监测信号进行解析、处理，而不是将监测信号发送给上位机进行解析和处理，如此还可以大大减轻由上位机进行信息处理的压力，极大地提高信息的处理速度。还实现了海洋仪器的互操作性，方便了系统的构建和维护，充分实现了资源共享、优势互补，打破了海洋仪器设备研发条块分割严重的局面，有效解决了我国海洋高端仪器设备技术瓶颈焦点的问题，对推进海洋产业健康快速发展具有重要意义。

还通过上位机对外部传感器通用接口发送采集命令的控制方式，以实现随时、有效地获取所对应的传感器所采集的参数，从而可以方便用户实时的观测、分析各个传感器通用接口所对应的传感器的信号。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，其包括：多个传感器通用接口及与所述多个传感器通用接口相连的上位机，其中，

所述多个传感器通用接口中的每个传感器通用接口，均适于与各种类型的传感器连接，所述多个传感器通用接口包括一个外部传感器通用接口和至少一个普通传感器通用接口，所述外部传感器通用接口通过所述上位机进行指定，除了所述外部传感器通用接口之外的其它传感器通用接口均为普通传感器通用接口，所述普通传感器通用接口用于获取与其相连的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后提供给所述外部传感器通用接口，所述外部传感器通用接口用于获取与其相连的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后发送给所述上位机，所述外部传感器通用接口还用于将所述普通传感器通用接口提供的监测信号发送给所述上位机；

所述上位机，用于对所述外部传感器通用接口发送的监测信号进行处理后，以显示多个传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数；

其中，所述外部传感器通用接口和普通传感器通用接口均包括传感器接口模块及与所述传感器接口模块相连的网络适配器；所述外部传感器通用接口的网络适配器用于接收所述上位机发送的普通数据采集命令或外部数据采集命令，并将所述外部数据采集命令发送给所述外部传感器通用接口的传感器接口模块，以控制与所述外部传感器通用接口的传感器接口模块相连的相应通道的传感器的数据采集，还用于将普通数据采集命令通过普通传感器通用接口的网络适配器发送给普通传感器通用接口的传感器接口模块；所述外部传感器通用接口的传感器接口模块用于根据所述外部数据采集命令获取相应通道的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成与相应通道所对应的通用信号后提供给所述外部传感器通用接口的网络适配器；所述外部传感器通用接口的网络适配器还用于将相应通道所对应的通用信号进行网络适配转换后提供给所述上位机，以供所述上位机对所述外部传感器通用接口的网络适配器转换后的信号进行处理后，以显示外部传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数；所述普通传感器通用接口的传感器接口模块用于根据所述普通数据采集命令获取相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给所述普通传感器通用接口的网络适配器，所述普通传感器通用接口的网络适配器用于将所述普通传感器通用接口的传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后提供给所述外部传感器通用接口的所述网络适配器，以使得所述外部传感器通用接口的网络适配器将所述普通传感器通用接口提供的网络适配转换后的信号发送给所述上位机，以供所述上位机对所述普通传感器通用接口的网络适配器转换后的信号进行处理后，以显示普通传感器通用接口及其所对应的传感器所采集的参数。

2.根据权利要求1所述的多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，所述每个传感器通用接口上设置定位装置，所述定位装置用于获得对应的传感器通用接口的位置信息，对应的传感器通用接口用于根据所述定位装置获得的位置信息得到对应的传感器通用接口与所述上位机之间的距离，并将距离提供给所述上位机，所述上位机还用于根据所述距离确定所述外部传感器通用接口和所述普通传感器通用接口，并将确定的外部传感器通用接口和普通传感器通用接口发送给每个传感器通用接口。

3.根据权利要求2所述的多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，所述上位机还用于将距离上位机最近的传感器通用接口确定为外部传感器通用接口，将除了外部传感器通用接口之外的其它传感器通用接口确定为普通传感器通用接口。

4.根据权利要求1所述的多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，所述上位机，还用于若在预定时间内未接收到所述外部传感器通用接口发送的监测信号，则重新确定新的外部传感器通用接口，并将确定的新的外部传感器通用接口发送给每个传感器通用接口。

5.根据权利要求1所述的多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，

所述上位机，还用于发送普通数据采集命令或外部数据采集命令给所述外部传感器通用接口；

所述外部传感器通用接口，还用于接收所述上位机发送的普通数据采集命令或外部数据采集命令，将所述普通数据采集命令发送给相应的普通传感器通用接口，以控制与所述普通传感器通用接口相连的传感器的数据采集，还用于根据所述外部数据采集命令获取与所述外部传感器通用接口相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后发送给所述上位机；

所述普通传感器通用接口，还用于根据所述普通数据采集命令获取与所述普通传感器通用接口相连的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理后提供给所述外部传感器通用接口，以使得所述外部传感器通用接口将所述普通传感器通用接口提供的监测信号发送给所述上位机。

6.根据权利要求1所述的多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，所述外部传感器通用接口和普通传感器通用接口的传感器接口模块均包括第一嵌入式微处理器和通用接口，所述第一嵌入式微处理器与所述通用接口和所述网络适配器相连，所述通用接口内设置多个通道，所述多个通道适于与各种类型的传感器连接，所述第一嵌入式微处理器用于通过所述通用接口获取所述多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给相应网络适配器。

7.根据权利要求6所述的多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，所述外部传感器通用接口的通用接口或普通传感器通用接口的通用接口的每个通道是与一种类型的传感器的接口相适配的引线或引针。

8.根据权利要求6所述的多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，所述外部传感器通用接口的传感器接口模块还进一步包括与所述外部传感器通用接口的第一嵌入式微处理器相连的存储器，所述外部传感器通用接口的第一嵌入式微处理器还用于利用所述外部传感器通用接口的存储器内预先存储的驱动程序或协议转换程序将所获取的监测信号进行协议解析、协议转换处理，以将不同协议格式构成的监测信号转换为对应的通用信号，所述普通传感器通用接口的传感器接口模块还进一步包括与所述普通传感器通用接口的第一嵌入式微处理器相连的存储器，所述普通传感器通用接口的第一嵌入式微处理器还用于利用所述普通传感器通用接口的存储器内预先存储的驱动程序或协议转换程序将所获取的监测信号进行协议解析、协议转换处理，以将不同协议格式构成的监测信号转换为对应的通用信号。

9.根据权利要求6所述的多个传感器通用接口的通信系统，其特征在于，所述外部传感器通用接口的传感器接口模块或普通传感器通用接口的传感器接口模块还包括TII，所述外部传感器通用接口的传感器接口模块的TII与所述外部传感器通用接口的网络适配器相连，所述普通传感器通用接口的传感器接口模块的TII与所述普通传感器通用接口的网络适配器相连，所述外部传感器通用接口的传感器接口模块的TII和所述普通传感器通用接口的传感器接口模块的TII均采用IEEE 1451.2协议进行定义。

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