CN110176135A - 一种数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据采集装置，包括：RFID读写模块、第一串口模块、局域网接口模块、第二串口模块、IO接口模块、无线收发模块和上位机。本发明的数据采集装置通过设备RFID读写模块、第一串口模块、局域网接口模块、第二串口模块、IO接口模块与生产设备、检测设备连接，实现生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息、第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态和生产状态信息等的采集和上传，避免了单一的采集设备无法实现数据的及时上传的技术缺陷，并且采用无线收发模块实现现场采集的数据的转发，提高了数据传输的距离，避免了数据传输过程中的失真，本发明实现了现场的高效率、简洁、实时的数据采集。

Description

一种数据采集装置

技术领域

本发明涉及企业管理领域，特别涉及一种数据采集装置。

背景技术

数据采集是从传感器和其它待测设备自动采集非电量或者电量信号，从系统外部采集数据并输入到另一个系统内部的一个接口。现场的数据采集为智能化企业管理的一个重要环节。但是现有的企业管理中的各个采集装置都是相互独立的，如果需要单独的进行读取，甚至是单独的人工查询和入录，而且对于一些生产和设备运行的采集设备，虽然数据采集的仪器已经具有RS232/485等接口，有些仍然需一边测量，一边手工记录到纸张，最后再输入到PC中处理的方式，不但工作繁重，同时也无法保证数据的准确性，常常管理人员得到的数据已经是滞后了一两天的数据；而对于现场的不良产品信息及相关的产量数据，如何实现高效率、简洁、实时的数据采集更是一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据采集装置，以实现现场的高效率、简洁、实时的数据采集。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种数据采集装置，所述数据采集装置包括：

RFID读写模块、第一串口模块、局域网接口模块、第二串口模块、IO接口模块、无线收发模块和上位机；

所述RFID读写器、所述第一串口模块、所述局域网接口模块、所述第二串口模块、所述IO接口模块分别与所述无线收发模块无线连接；

所述无线收发模块与所述上位机无线连接。

可选的，所述RFID读写模块包括RFID读写器、第一缓存器和第一子zigbee无线通讯模块；

所述RFID读写器与所述第一缓存器连接，所述第一缓存器与所述第一子zigbee无线通讯模块连接，所述第一子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息。

可选的，所述第一串口模块包括第一串行接口和第二缓存器和第二子zigbee无线通讯模块；

所述第一串行接口与生产设备上的预留的串行接口连接，用于获取生产设备的第一运行状态；

所述第一串行接口还与所述第二缓存器连接，所述第二缓存器与所述第二子zigbee无线通讯模块连接，所述第二子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产设备的第一运行状态。

可选的，所述局域网接口模块包括局域网接口、第三缓存器和第三子zigbee无线通讯模块；

所述局域网接口与生产设备上预留的局域网接口连接，用于获取生产设备的第二运行状态；

所述局域网接口还与所述第三缓存器连接，所述第三缓存器与所述第三子zigbee无线通讯模块连接，所述第三子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产设备的第二运行状态。

可选的，所述IO接口模块包括IO接口、模数转换电路、第四缓存器和第四子zigbee无线通讯模块；

所述IO接口与生产设备上的传感器连接，用于获取生产设备的第三运行状态；

所述IO接口与所述模数转换电路连接，所述模数转换电路与所述第四缓存器连接，所述第四缓存器与所述第四子zigbee无线通讯模块连接，用于采集生产设备的第三运行状态。

可选的，所述第二串口模块包括第二串行接口和第五缓存器和第五子zigbee无线通讯模块；

所述第二串行接口与现场检测仪器上预留的串行接口连接，用于获取生产状态信息；所述生产状态信息包括生产环境的温度、湿度、颗粒物浓度、生产设备表面温度、生产线路的电流；

所述第二串行接口还与所述第五缓存器连接，所述第五缓存器与所述第五子zigbee无线通讯模块连接，所述第五子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产状态信息。

可选的，所述无线收发模块包括主zigbee无线通讯模块、第六缓存器、移动通信模块；

所述主zigbee无线通讯模块分别与所述第一子zigbee无线通讯模块、所述第二子zigbee无线通讯模块、所述第三子zigbee无线通讯模块、所述第五子zigbee无线通讯模块和所述第四子zigbee无线通讯模块无线连接；

所述主zigbee无线通讯模块还与所述第六缓存器连接，所述第六缓存器与所述第一移动通信模块连接，所述移动通信模块与所述上位机无线连接，所述无线收发模块用于将接收的生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息、第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态和生产状态信息采用移动通信网络转发给所述上位机。

可选的，所述上位机为PC机或者移动手机。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种数据采集装置，包括：RFID读写模块、第一串口模块、局域网接口模块、第二串口模块、IO接口模块、无线收发模块和上位机；所述RFID读写器、所述第一串口模块、所述局域网接口模块、所述第二串口模块、所述IO接口模块分别与所述无线收发模块无线连接；所述无线收发模块与所述上位机无线连接。本发明的数据采集装置通过设备RFID读写模块、第一串口模块、局域网接口模块、第二串口模块、IO接口模块与生产设备、检测设备等连接，实现生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息、第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态和生产状态信息等的采集和上传，避免了单一的采集设备无法实现数据的及时上传的技术缺陷，并且采用无线收发模块实现现场采集的数据的转发，提高了数据传输的距离，避免了数据传输过程中的失真，本发明实现了现场的高效率、简洁、实时的数据采集。

本发明对于现场采集的数据首先通过抗干扰能力强、但是传输距离有限的Zigbee组网的方式传输至无线收发模块，然后通过无线收发模块将现场采集的数据采用移动通信的方式转发至上位机，既避免了数据传输过程中的失真，又延长了数据的传输距离。

本发明还设置了多个缓存器，实现数据采集和转发过程中的缓存，避免了数据在传输过程中因传输线路忙而丢失的技术缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种数据采集装置的结构图。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种数据采集装置，以实现现场的高效率、简洁、实时的数据采集。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步详细的说明。

如图1所述本发明提供本发明提供一种数据采集装置，所述数据采集装置包括：RFID读写模块1、第一串口模块2、局域网接口模块3、IO接口模块4、第二串口模块5、无线收发模块6和上位机7。

所述RFID读写模块1包括RFID读写器、第一缓存器和第一子zigbee无线通讯模块；所述RFID读写器与所述第一缓存器连接，所述第一缓存器与所述第一子zigbee无线通讯模块连接，所述第一子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块6连接，用于采集生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息。

为了更加适应智能化生产的需求，在各行各业的生产设备均预留有数据输出的接口，但是并不统一，有的是串行接口，有的是局域网接口，还有一些陈旧或者简单的设备没有预留数据输出接口。

对于预留有串行接口的生产设备可通过第一串口模块实现运行状态数据的上传。本发明的第一串口模块包括第一串行接口和第二缓存器和第二子zigbee无线通讯模块；所述第一串行接口与生产设备上的预留的串行接口连接，用于获取生产设备的第一运行状态；所述第一串行接口还与所述第二缓存器连接，所述第二缓存器与所述第二子zigbee无线通讯模块连接，所述第二子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产设备的第一运行状态。

对于预留有局域网接口的生产设备可通过局域网接口模块实现运行状态数据的上传。所述局域网接口模块包括局域网接口、第三缓存器和第三子zigbee无线通讯模块；所述局域网接口与生产设备上预留的局域网接口连接，用于获取生产设备的第二运行状态；所述局域网接口还与所述第三缓存器连接，所述第三缓存器与所述第三子zigbee无线通讯模块连接，所述第三子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产设备的第二运行状态。

对于没有预留接口的生产设备可通过IO接口模块实现运行状态数据的上传，所述IO接口模块包括IO接口、模数转换电路、第四缓存器和第四子zigbee无线通讯模块；所述IO接口与生产设备上的传感器连接，用于获取生产设备的第三运行状态；所述IO接口与所述模数转换电路连接，所述模数转换电路与所述第四缓存器连接，所述第四缓存器与所述第四子zigbee无线通讯模块连接，用于采集生产设备的第三运行状态。

本发明的第一运行状态、第二运行状态和第三运行状态与具体的生产设备本身的控制装置获取的运行状态数据有关，需要根据配合使用的生产设备确定，在此不再累赘。

为了采集人工采用采集仪器主动获取的数据，本发明设置了第二串口模块进行该数据的采集和上传，无需人工的记录和入录。所述第二串口模块包括第二串行接口和第五缓存器和第五子zigbee无线通讯模块；所述第二串行接口与现场检测仪器上预留的串行接口连接，用于获取生产状态信息；所述生产状态信息包括但不限于生产环境的温度、湿度、颗粒物浓度、生产设备表面温度、生产线路的电流等；所述第二串行接口还与所述第五缓存器连接，所述第五缓存器与所述第五子zigbee无线通讯模块连接，所述第五子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产状态信息。

本发明的第一缓存器、第二缓存器、第三缓存器、第四缓存器、第五缓存器和第六缓存器采用MA64150M系列缓存器。

为了避免数据传输过程中的失真，并延长传输距离，本发明设置了无线收发模块实现数据的转发。所述无线收发模块包括主zigbee无线通讯模块、第六缓存器、移动通信模块；所述主zigbee无线通讯模块分别与所述第一子zigbee无线通讯模块、所述第二子zigbee无线通讯模块、所述第三子zigbee无线通讯模块、所述第五子zigbee无线通讯模块和所述第四子zigbee无线通讯模块无线连接；所述主zigbee无线通讯模块还与所述第六缓存器连接，所述第六缓存器与所述第一移动通信模块连接，所述移动通信模块与所述上位机无线连接，所述无线收发模块用于将接收的生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息、第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态和生产状态信息采用移动通信网络转发给所述上位机。

所述RFID读写器1通过第一子zigbee无线通讯模块、所述第一串口模块2通过第二子zigbee无线通讯模块、所述局域网接口模块3通过第三子zigbee无线通讯模块、所述IO接口模块4通过第四子zigbee无线通讯模块、所述第二串口模块5通过第五子zigbee无线通讯模块分别与所述无线收发模块6的主第一zigbee无线通讯模块无线连接；所述无线收发模块6通过移动通信模块与所述上位机7无线连接。

本发明对于现场采集的数据首先通过抗干扰能力强、但是传输距离有限的Zigbee组网的方式传输至无线收发模块，然后通过无线收发模块将现场采集的数据采用移动通信的方式转发至上位机，既避免了数据传输过程中的失真，又延长了数据的传输距离。

本发明的数据采集装置通过设备RFID读写模块1、第一串口模块2、局域网接口模块3、第二串口模块4、IO接口模块5实现生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息、第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态和生产状态信息等的采集，避免了单一的采集设备无法实现数据的及时上传的技术缺陷，并且采用无线收发模块6实现现场采集的数据的转发，提高了数据传输的距离，避免了数据传输过程中的失真，本发明实现了现场的高效率、简洁、实时的数据采集。

本发明还设置了多个缓存器，实现数据采集和转发过程中的缓存，避免了数据在传输过程中因传输线路忙而丢失的技术缺陷。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

Claims (8)

1.一种数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置包括：

RFID读写模块、第一串口模块、局域网接口模块、第二串口模块、IO接口模块、无线收发模块和上位机；

所述RFID读写器、所述第一串口模块、所述局域网接口模块、所述第二串口模块、所述IO接口模块分别与所述无线收发模块无线连接；

所述无线收发模块与所述上位机无线连接。

2.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述RFID读写模块包括RFID读写器、第一缓存器和第一子zigbee无线通讯模块；

所述RFID读写器与所述第一缓存器连接，所述第一缓存器与所述第一子zigbee无线通讯模块连接，所述第一子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息。

3.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一串口模块包括第一串行接口、第二缓存器和第二子zigbee无线通讯模块；

所述第一串行接口与生产设备上的预留的串行接口连接，用于获取生产设备的第一运行状态；

所述第一串行接口还与所述第二缓存器连接，所述第二缓存器与所述第二子zigbee无线通讯模块连接，所述第二子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产设备的第一运行状态。

4.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述局域网接口模块包括局域网接口、第三缓存器和第三子zigbee无线通讯模块；

所述局域网接口与生产设备上预留的局域网接口连接，用于获取生产设备的第二运行状态；

所述局域网接口还与所述第三缓存器连接，所述第三缓存器与所述第三子zigbee无线通讯模块连接，所述第三子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产设备的第二运行状态。

5.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述IO接口模块包括IO接口、模数转换电路、第四缓存器和第四子zigbee无线通讯模块；

所述IO接口与生产设备上的传感器连接，用于获取生产设备的第三运行状态；

所述IO接口与所述模数转换电路连接，所述模数转换电路与所述第四缓存器连接，所述第四缓存器与所述第四子zigbee无线通讯模块连接，用于采集生产设备的第三运行状态。

6.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述第二串口模块包括第二串行接口和第五缓存器和第五子zigbee无线通讯模块；

所述第二串行接口与现场检测仪器上预留的串行接口连接，用于获取生产状态信息；所述生产状态信息包括生产环境的温度、湿度、颗粒物浓度、生产设备表面温度、生产线路的电流；

所述第二串行接口还与所述第五缓存器连接，所述第五缓存器与所述第五子zigbee无线通讯模块连接，所述第五子zigbee无线通讯模块与所述无线收发模块连接，用于采集生产状态信息。

7.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述无线收发模块包括主zigbee无线通讯模块、第六缓存器、移动通信模块；

所述主zigbee无线通讯模块分别与所述第一子zigbee无线通讯模块、所述第二子zigbee无线通讯模块、所述第三子zigbee无线通讯模块、所述第五子zigbee无线通讯模块和所述第四子zigbee无线通讯模块无线连接；

所述主zigbee无线通讯模块还与所述第六缓存器连接，所述第六缓存器与所述第一移动通信模块连接，所述移动通信模块与所述上位机无线连接，所述无线收发模块用于将接收的生产设备型号、生产原材料及辅助工具和生产产品的信息、第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态和生产状态信息采用移动通信网络转发给所述上位机。

8.根据权利要求1所述的数据采集模块，其特征在于，所述上位机为PC机或者移动手机。