CN110718052A - 一种无线采集装置及数据采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线采集装置，包括信号采集接口、中央处理单元和无线传输处理单元；中央处理单元与信号采集接口连接，用于通过所述信号采集接口采集外接设备的数据，并对所述数据进行分析，得到正确数据；通过无线传输处理单元将所述正确数据传输至LoRaWan网关。本发明还公开了一种与无线采集装置对应的数据采集方法，对获取信号采集接口的数据进行校验处理，得到正确数据；再将正确数据进行传输。本发明的装置可以利用无线方式对正确数据进行采集，提高了通讯成功率；并且可以识别外接设备类型，提升装置的实用性。

Description

一种无线采集装置及数据采集方法
技术领域
本发明涉及信号传输领域，特别是涉及一种无线采集装置及数据采集方法。
背景技术
传统的信号采集设备以有线连接的方式居多，将这种信号采集设备应用在建筑工程领域中会存在以下问题：
工程结束后，如果想要再增加采集的数据量，需要重新从建筑里拉信号线，施工量和人工成本都会增加，而且以线缆的连接方式，通讯故障时，难线路排查问题，当通讯电缆拉长时，线路容易受电磁或其他干扰，导致数据传输错误，通讯成功率低。并且采集数据主机支持的传感器类型较少，采集接口单一，可扩展性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线采集装置及数据采集方法，提高数据传输的成功率和装置的兼容性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种无线采集装置，所述装置包括：
信号采集接口，用于连接外接设备；
中央处理单元，与所述信号采集接口连接，用于通过所述信号采集接口采集所述外接设备的数据，并对所述数据进行分析，得到正确数据；
无线传输处理单元，与所述中央处理单元连接，用于将所述正确数据传输至LoRaWan网关。
可选的，所述信号采集接口还包括：模拟量输入接口、RS485接口、I2C接口和电源输出接口。
可选的，所述无线采集装置还包括：天线接口，用于连接外接天线。
可选的，所述无线采集装置还包括：第一信号灯、第二信号灯、第三信号灯和第四信号灯；
所述第一信号灯、所述第二信号灯、所述第三信号灯和所述第四信号灯均与所述中央处理单元连接。
可选的，所述无线采集装置还包括：
供电接口，与外接电源连接，用于为所述无线采集装置提供工作电压。
可选的，所述无线采集装置还包括：
复位按键，与所述中央处理单元连接，用于重启所述中央处理单元。
一种数据采集方法，所述方法包括：
获取信号采集接口的数据；
对所述数据进行校验处理，得到正确数据；
将所述正确数据进行传输。
可选的，所述信号采集接口的数据包括：模拟量输入接口数据、RS485接口数据和I2C接口数据。
可选的，所述对所述数据进行校验处理，得到正确数据，具体包括：
判断获取的信号采集接口的数据类型；
当信号采集接口的数据为模拟量输入接口数据，则将所述模拟量输入接口数据与历史数据进行比较，得到差值；在所述差值的绝对值小于阈值时，得到正确的模拟量输入接口数据，并采集所述正确的模拟量输入接口数据，否者舍弃；
当信号采集接口的数据为I2C接口数据，则利用I2C总线校验算法对所述I2C接口数据进行校验，得到第一校验结果；在所述第一校验结果为是时，得到正确的I2C接口数据，并采集所述正确的I2C接口数据，否则舍弃；
当信号采集接口的数据为RS485接口数据，则利用循环冗余校验方法对所述RS485接口数据进行校验，得到第二校验结果；在所述第二校验结果为是时，得到正确的RS485接口数据，采集所述正确的RS485接口数据，否则舍弃。
可选的，所述将所述正确数据进行传输，具体包括：
利用LoRaWan数据传输协议分别对所述正确的模拟量输入接口数据、所述正确的I2C接口数据和所述正确的RS485接口数据进行打包，得到对应的打包数据；
利用LoRa调制解调技术将打包数据进行传输。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了一种无线采集装置，包括信号采集接口、中央处理单元和无线传输处理单元；中央处理单元与信号采集接口连接，用于通过所述信号采集接口采集外接设备的数据，并对所述数据进行分析，得到正确数据；通过无线传输处理单元将所述正确数据传输至LoRaWan网关。本发明还公开了一种与无线采集装置对应的数据采集方法，对获取信号采集接口的数据进行校验处理，得到正确数据；再将正确数据进行传输。本发明的装置可以利用无线方式对正确数据进行采集，提高了通讯成功率；并且可以识别外接设备类型，提升装置的实用性。
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为本发明的实施例提供的无线采集装置的结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的数据采集方法的流程图；
标号解释：
1-第一模拟量输入接口；2-第二模拟量输入接口；3-第三模拟量输入接口；4-第四模拟量输入接口；5-RS485接口；6-I2C接口；7-对外输出电源接口；8-第一信号灯；9-第二信号灯；10-第三信号灯；11-第四信号灯；12-复位按键；13-天线接口；14-电源接口；15-无线传输处理单元；16-中央处理单元。
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。
本发明的目的是提供一种无线采集装置及数据采集方法，使得装置传输数据的准确性和兼容性提高。
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本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1所示，本发明提供的无线采集装置包括：信号采集接口，对外输出电源接口7；四个信号灯；复位按键12；天线接口13；电源接口14；无线传输处理单元15和中央处理单元16。
信号采集接口包括模拟量输入接口、RS485接口5、I2C接口6。
模拟量输入接口为四个，分别为第一模拟量输入接口1，第二模拟量输入接口2，第三模拟量输入接口3和第四模拟量输入接口4，四个信号灯分别为第一信号灯8，第二信号灯9，第三信号灯10和第四信号灯11。
四个模拟量输入接口、四个信号灯，RS485接口5、I2C接口6和无线传输处理单元15分别与中央处理单元16连接。
信号采集接口用于连接对应的外接设备。
中央处理单元16会以0.5秒/每次的速度依次检测扫描信号采集接口，通过所述信号采集接口采集所述外接设备的数据，并对所述数据进行分析，得到正确数据。
无线传输处理单元15用于将所述正确数据传输至LoRaWan网关。
中央处理单元16主要由ST公司的8位高速MCU(MicrocontrollerUnit)组成的，通过电路板连线硬件采集接口，负责收集来自信号采集接口的数据，能自动识别接入接口的外接设备类型，并运算处理，发送给无线传输处理单元15。
无线传输处理单元15使用了LoRa(Long Range)无线传输方式，具有传输距离远、功耗低等特点。通过电路板连线与中央处理单元16连接，随时接受来自中央处理单元16的数据，并发送出去。
天线接口13用于连接外接天线。天线接口13为LoRa(Long Range)天线，能够增强LoRa(Long Range)接受和发射数据的能力。
复位按键12与所述中央处理单元连接，用于重启所述中央处理单元。
供电接口14与外接电源连接，用于为所述无线采集装置提供工作电压。
第一信号灯8为状态指示灯，中央处理单元16会控制第一信号灯8在无线采集装置正常运行下以1秒的频率闪烁，表示装置正常运行。
第二信号灯9为信号发送指示灯，将打包好的数据发送给远方的LoRaWan网关，发送一次成功后，第二信号灯9亮灭一次。
第三信号灯10为数据采集指示灯，当中央处理单元16检测到信号采集接口的变化，并区分具体是1-6中哪个硬件接口接入了设备或传感器，第三信号灯10以0.5秒速度闪烁，中央处理单元16通过内置扫描检测算法，(不断的检)会自动比对内部预先配置好的设备或者传感器读数据驱动，如果匹配到了，则第三信号灯10常亮，如果没有匹配到，则第三信号灯10一直以0.5秒速度闪烁。
第四信号灯11为无线采集装置的电源指示灯，通过供电接口14接入外接电源后开始工作，第四信号灯11常亮。
一种数据采集方法，所述方法包括：
步骤101：获取信号采集接口的数据；信号采集接口的数据包括：模拟量输入接口数据、RS485接口数据和I2C接口数据。
步骤102：对所述数据进行校验处理，得到正确数据。
步骤103：将所述正确数据进行传输。
步骤102具体包括：
判断获取的信号采集接口的数据类型；
当信号采集接口的数据为模拟量输入接口数据，则将所述模拟量输入接口数据与历史数据进行比较，得到差值；在所述差值的绝对值小于阈值时，得到正确的模拟量输入接口数据，并采集所述正确的模拟量输入接口数据，否者舍弃。
当信号采集接口的数据为I2C接口数据，则利用I2C总线校验算法对所述I2C接口数据进行校验，得到第一校验结果；在所述第一校验结果为是时，得到正确的I2C接口数据，并采集所述正确的I2C接口数据，否则舍弃。
当信号采集接口的数据为RS485接口数据，则利用循环冗余校验方法对所述RS485接口数据进行校验，得到第二校验结果；在所述第二校验结果为是时，得到正确的RS485接口数据，采集所述正确的RS485接口数据，否则舍弃。
步骤103具体包括：
利用LoRaWan数据传输协议分别对所述正确的模拟量输入接口数据、所述正确的I2C接口数据和所述正确的RS485接口数据进行打包，得到对应的打包数据；
利用LoRa调制解调技术将打包数据进行传输。
本申请能够实现的技术效果包括：
1、无线传输处理单元使用LoRa(Long Range)无线传输技术，相当于传统的拉线布线，减少了施工量、成本和时间。
2、中央处理单元可以自动外接设备类型，即接即用，接入种类多、兼容性强。
3、有准确的数据校验机制，能够根据外接设备的不同进行相应校验，最大程度的避免错误数据上报。
本文中应用了具体个例对本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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种无线采集装置，其特征在于，所述装置包括：
信号采集接口，用于连接外接设备；
中央处理单元，与所述信号采集接口连接，用于通过所述信号采集接口采集所述外接设备的数据，并对所述数据进行分析，得到正确数据；
无线传输处理单元，与所述中央处理单元连接，用于将所述正确数据传输至LoRaWan网关。
2.根据权利要求1所述的无线采集装置，其特征在于，所述信号采集接口还包括：模拟量输入接口、RS485接口、I2C接口和电源输出接口。
3.根据权利要求1所述的无线采集装置，其特征在于，所述无线采集装置还包括：天线接口，用于连接外接天线。
4.根据权利要求1所述的无线采集装置，其特征在于，所述无线采集装置还包括：第一信号灯、第二信号灯、第三信号灯和第四信号灯；
所述第一信号灯、所述第二信号灯、所述第三信号灯和所述第四信号灯均与所述中央处理单元连接。
5.根据权利要求1所述的无线采集装置，其特征在于，所述无线采集装置还包括：
供电接口，与外接电源连接，用于为所述无线采集装置提供工作电压。
6.根据权利要求1所述的无线采集装置，其特征在于，所述无线采集装置还包括：
复位按键，与所述中央处理单元连接，用于重启所述中央处理单元。
7.一种数据采集方法，其特征在于，所述方法包括：
获取信号采集接口的数据；
对所述数据进行校验处理，得到正确数据；
将所述正确数据进行传输。
8.根据权利要求7所述的数据采集方法，其特征在于，所述信号采集接口的数据包括：模拟量输入接口数据、RS485接口数据和I2C接口数据。
9.根据权利要求8所述的数据采集方法，其特征在于，所述对所述数据进行校验处理，得到正确数据，具体包括：
判断获取的信号采集接口的数据类型；
当信号采集接口的数据为模拟量输入接口数据，则将所述模拟量输入接口数据与历史数据进行比较，得到差值；在所述差值的绝对值小于阈值时，得到正确的模拟量输入接口数据，并采集所述正确的模拟量输入接口数据，否者舍弃；
当信号采集接口的数据为I2C接口数据，则利用I2C总线校验算法对所述I2C接口数据进行校验，得到第一校验结果；在所述第一校验结果为是时，得到正确的I2C接口数据，并采集所述正确的I2C接口数据，否则舍弃；
当信号采集接口的数据为RS485接口数据，则利用循环冗余校验方法对所述RS485接口数据进行校验，得到第二校验结果；在所述第二校验结果为是时，得到正确的RS485接口数据，采集所述正确的RS485接口数据，否则舍弃。
10.根据权利要求9所述的数据采集方法，其特征在于，所述将所述正确数据进行传输，具体包括：
利用LoRaWan数据传输协议分别对所述正确的模拟量输入接口数据、所述正确的I2C接口数据和所述正确的RS485接口数据进行打包，得到对应的打包数据；
利用LoRa调制解调技术将打包数据进行传输。
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