CN111031127A - 一种数据采集传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据采集传输系统，属于数据采集传输的技术领域，用于解决现有的数据采集传输仪连接不同的采集终端时需要返厂进行通讯协议和终端连接接口更新所耗费的时间和经济的问题，其包括若干采集终端、可拆卸连接有若干制式终端连接接口的终端连接模块、用于为终端连接模块的终端连接接口选择通讯协议的通讯协议选择模块以及中央操作平台；本系统能够适用于不同种类、不同数量的采集终端，并且增加和减少采集终端的过程不需返厂，客户自身即可完成，从而节约了时间成本和经济成本。

Description

一种数据采集传输系统

技术领域

本发明涉及数据采集传输的技术领域，尤其是涉及一种数据采集传输系统。

背景技术

传感器是数据采集的常见电器元件。单一种类的传感器一般只能采集特定的数据，在使用传感器进行数据采集分析时，往往需要多个不同种类的传感器相互配合，以实现对多样化数据的采集。

数据采集分析仪是一种数据采集分析设备，其用于与多个不同种类的传感器通讯连接，然后对所有传感器的数据进行汇总。但是，由于传感器的种类不同，如模拟传感器和数字传感器，传感器输出的信号是不一致的，可能为数字量和模拟量的区别，也可能为电压信号和电流信号的区别，还有可能是信号大小范围的区别等，数据分析仪接受不同种类的传感器输出的采集信号并将这些不同形式的信号转换为国家统一标准信号进行储存、显示等。

由于每种传感器本身具有不同种类的通讯协议，在数据采集分析仪采集传感器数据时，需要配合特定的接口类型和接口通讯协议。现有技术中，大多为数据采集分析仪厂家依据检测站房所提需求进行定制化研发生产，使得数据采集分析仪能够匹配检测站房内的各种传感器。

但是，如检测站房内的传感器更换或新增时，则需要数据采集分析仪返厂，由数据采集分析仪厂家依据传感器的更换或新增信息更新数据采集分析仪内的程序，使得数据采集分析仪能够匹配传感器的更换或新增。这种数据采集分析仪返厂维护的方式虽然能够实现数据采集分析仪程序的更新，但是数据采集分析仪的更新过程就需要检测站房与数据采集分析仪厂家之间的信息沟通，从而增加了设备更新所需时间，也需要数据采集分析仪厂家的程序编制，从而增加了检测站房设备更新的成本。所以，一旦检测站房内传感器类型或数量发生变化，就会导致检测站房时间和成本上的困扰。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种数据采集传输系统，该数据采集传输系统不需返回厂家增加通讯协议或通讯接口即可实现连接新种类传感器或更多传感器的需要。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种数据采集传输系统，包括：

若干采集终端，分别用于采集环境中的某一变量以输出响应于所采集环境变量的采集信号；

终端连接模块，包括若干可拆卸通讯连接于终端连接模块的制式终端连接接口，所述终端连接接口用于连接所述采集终端，用于将不同种类的采集信号转换为同一标准的标准信号；

通讯协议选择模块，耦接所述终端连接模块，预先存储有对应现有采集终端的通讯协议，用于输入所述采集终端的设备信息以及对应的终端连接接口信息，以将对应采集终端的通讯协议分配至与所述采集终端连接的终端连接接口；

中央操作平台，耦接所述终端连接模块，接收所述标准信号以将标准信号进行汇总分析处理。

通过采用上述技术方案，采用制式的终端连接接口与采集终端相连接，可根据需要自行增加或减少采集终端与终端连接接口的数量，通讯协议选择模块内存储有现有的采集终端的通讯协议，通讯协议选择模块能够根据采集终端的设备信息将对应与采集终端连接的终端连接接口的通讯协议设置为对应通讯协议，通过通讯协议选择模块和终端连接模块的配合使本系统能够接入任意通讯协议已知的采集终端，并且终端连接接口与终端连接模块的连接是可拆卸的，故终端连接接口的数量可根据需要增加或减少，故本系统能够适用于不同种类、不同数量的采集终端，并且增加和减少采集终端的过程不需返厂，客户自身即可完成，从而节约了时间成本和经济成本。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述系统还包括串接于所述终端连接模块与所述中央操作平台之间、用于对标准信号进行暂存和预处理的处理器。

通过采用上述技术方案，由采集终端传输至中央操作平台的采集信号传输过程是实时的，这对中央操作平台的信息处理速度提出了相当高的要求，预处理器的设置，能够对信号进行暂存和预处理，从而降低了对中央操作平台处理速度的要求。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述处理器耦接有用于显示所述标准信号的显示器。

通过采用上述技术方案，显示器的设置，使采集信号处理完毕形成标准信号后能够直接显示，而不必须在中央操作平台处才能够调取标准信号，使标准信号的调取更为灵活。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述系统还包括用于实时获取指定区域图像以输出图像信息的图像信息获取装置，所述中央操作平台耦接所述图像获取装置并接收所述图像信息。

通过采用上述技术方案，图像获取装置获取的指定区域图像信息一般为本系统信息存储位置的图像信息，即中央操作平台配合图像获取装置能够起到对本系统信息存储位置的监控，从而提高了本系统的信息安全性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述中央操作平台分类存储所述图像信息，所述分类存储的标准为时段、和/或事件。

通过采用上述技术方案，中央操作平台内存储的图像是分类存储的，有利于管理员对包含有指定内容的图像信息的快速调取。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述中央操作平台内置由用于识别所述指定区域内是否有人的报警单元，所述报警单元响应于所述指定区域内有人将该时段的图像信息另存并报警。

通过采用上述技术方案，报警单元的设置，使处于中央操作平台的管理员能够及时发现有人进入视频监控区域，同时，当中央操作平台处无人看管时，中央操作平台会将有人处于监控区域的图像信息另存，从而方便了管理员对有人处于视频监控区域时段视频的调取。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述图像获取装置耦接有用于存储所述图像信息的存储装置。

通过采用上述技术方案，存储装置的设置，使图像信息存在另一个存储位置，降低了图像信息丢失的可能，增加了图像信息数据的安全性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述图像获取装置通过一路由器连接所述中央操作平台和存储装置。

通过采用上述技术方案，路由器的设置，使图像获取装置能够长距离网络传输图像信息，使存储装置、图像获取装置、中央操作平台的相对位置更为灵活，从而进一步增加了图像信息的安全性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述中央操作平台网络连接厂家的官方网络，厂家的官方网络实时更新通讯协议，所述中央操作平台能够通过输入采集终端的设备信息直接由厂家的官方网络下载对应的通讯协议并对通讯协议选择模块内的通讯协议进行更新。

通过采用上述技术方案，在本系统形成之后出现的通讯协议，是不能预先存储于通讯协议选择模块的，但厂家能够将新的通讯协议载入自己的官方网站，客户的管理员通过中央操作平台能够直接下载新的通讯协议，进一步方便了客户。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述系统还包括用于适应特定采集终端接口的转接头，所述转接头用于连接特定接头的采集终端和制式终端连接接口。

通过采用上述技术方案，转接头的设置，弥补了本系统无法适用特定接头采集终端的缺陷。

本发明的另一目的是提供一种数据采集传输仪，该数据采集传输仪不需返回厂家增加通讯协议或通讯接口即可实现连接新种类传感器或更多传感器的需要。

一种数据采集传输仪，包括上述系统中的终端连接模块和通讯协议选择模块、或终端连接模块和通讯协议选择模块与处理器、或终端连接模块和通讯协议选择模块与处理器和显示器。

通过采用上述技术方案，本数据采集传输仪能够接入任意通讯协议已知的采集终端，并且终端连接接口与终端连接模块的连接是可拆卸的，故终端连接接口的数量可根据需要增加或减少，故本数据采集传输仪能够适用于不同种类、不同数量的采集终端，并且增加和减少采集终端的过程不需返厂，客户自身即可完成，从而节约了时间成本和经济成本。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.上述数据采集传输系统和数据采集传输仪均能够适用于不同种类、不同数量的采集终端，在增加和减少采集终端的过程不需返厂，客户自身即可完成，从而节约了时间成本和经济成本；

2.上述数据采集传输系统对指定区域信息存储的方式增加了系统信息的安全性；

3.上述数据采集传输系统中央操作平台联网能够直接下载新的通讯协议至通讯协议选择模块，完成对通讯协议选择模块内通讯协议的更新，简单方便。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图中，1、采集终端；2、终端连接模块；3、通讯协议选择模块；4、处理器；5、中央操作平台；6、路由器；7、图像获取装置；8、显示器；9、转接头；10、存储装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，为本发明公开的一种数据采集分析系统，包括若干分别用于采集环境中某一变量的采集终端1、用于与采集终端1连接的终端连接模块2以及用于对采集终端1采集到的信号进行汇总分析处理的中央操作平台5。

采集终端1即传感器，传感器由于其采集的环境变量不同，其种类也不同，相应的输出的响应于环境变量的采集信号也不同，这些采集信号的区别可能是模拟信号与数字信号的区别，也可能是电压信号与电流信号的区别，还有可能是信号电压大小范围的区别。

终端连接模块2包括若干可拆卸连接与终端连接模块2的制式终端连接接口。终端连接模块2可参考现有的采集板，其硬件结构包括转换电路，不同的转换电路能够将不同的采集信号转换成国家统一的标准信号。终端连接模块2的所有转换电路与所述有制式终端连接接口均是通讯连接的，即任意终端连接接口均可匹配任意转换电路，终端连接接口与转换电路的连接是可控的。终端连接接口之间可拆卸通讯连接的方式在本实施例中设置为常规的排针插接方式，用户自身即可完成终端连接接口的增加和减少。

当然，采集信号形式的转换除需要必要的转换电路至外，还需要特定的通讯协议。终端连接模块2耦接有通讯协议选择模块3，通讯协议选择模块3内预先存储有多种通讯协议，通讯协议选择模块3是可操作的，通讯协议选择模块3内装载有特定的程序，通过通讯协议选择模块3选择采集终端1的设备信息，通讯协议选择模块3即可自动将对应的通讯协议与转换电路匹配至特定的终端连接接口，从而使该终端连接接口能够与相应的采集终端1连接。

进一步的，终端连接模块2采用的通讯接口为制式的终端连接接口，制式的终端连接接口能够与大部分采集终端1相连接，但有部分采集终端1的接口是特定的，制式的终端连接接口并无法满足特定接口采集终端1传感器的连接需要，故设置有匹配特定传感器的转接头9，转接头9的设置能够实现特定传感器与制式终端连接接口的连接。

中央操作平台5耦接终端连接模块2并将终端连接模块2输出的标准信号进行汇总分析处理，其基本功能即是将多个采集终端1采集到的信息所反馈的环境情况反映出来，呈现出的结果信息可能是图表等。

中央操作平台5本质上的功能即供管理员集中观察、处理、调取数据，在本实施例中，中央操作平台5设置为电脑。该电脑是存在基础的数据输入、输出、调取、拷贝、显示等基础功能的，当然，该电脑还存在网络连接，管理员通过电脑能够访问互联网，在管理员通过电脑访问厂家的官方网络时，能够于厂家官方网络下载需要的通讯协议，当然，该电脑内还预先装载有相应的下载程序，管理员直接通过电脑在厂家官方网站输入采集终端1的设备信息，在联网的状态下，电脑即可自动从厂家官方网站下载对应的通讯协议，并自动完成对通讯协议选择模块3内通讯协议的更新，当然这个更新过程也可以是人为控制的。通讯协议能够于厂家官方网站下载的方式使通讯协议选择模块3内装载通讯协议的数量和种类更为灵活，同时，厂家能够根据市面上新出现的采集终端1设计新的通讯协议并上传至厂家官方网络，以便客户的管理员根据需要下载。

较佳的，由采集终端1传输至中央操作平台5的采集信号传输过程是实时的，这对中央操作平台5的信息处理速度提出了相当高的要求，故在终端连接模块2和中央操作平台5之间设置有处理器4，处理器4串接于终端连接模块2和中央操作平台5之间。本实施例中，处理器4采用cortex-A8处理器4，处理器4的基本功能是接收标准信号并对标准信号进行暂存和预处理，处理器4的设置提高了系统对数据的处理速度，降低了对中央操作平台5处理速度的要求。

进一步的，处理器4耦接有用于对标准信号进行显示的显示器8，显示器8的设置，使采集信号处理完毕形成标准信号后能够直接显示，而不必须在中央操作平台5处才能够调取标准信号，使标准信号的调取更为灵活。

需要指明的是，终端连接模块2、通讯协议选择模块3和处理器4一般集成设置与数据采集传输仪，上面所说的厂家是指数据采集传输仪的厂家。

较佳的，为了提升本系统存储信息的安全性，本系统还设置有用于实时获取指定区域图像的图像获取装置7，图像获取装置7在本实施例中设置为海康CDS-2CD5126FWD-IZ摄像头，指定区域为中央操作平台5和数据传输仪所在的能够对数据进行存储和调取的区域，图像获取装置7实时获取指定区域的图像以输出响应于图像内容的图像信息。中央操作平台5耦接图像获取装置7接收并存储图像信息，即管理员于中央操作平台5能够实时监控本系统存储信息的指定区域，从而提升了系统存储信息的安全性。

进一步的，为了方便管理员对包含指定内容的图像信息的调取，中央操作平台5对图像信息是分类存储的，这个分类存储的分类标准可以为按时段分类存储，如按日期分类存储，分类标准还可以为按事件分类存储，如是否有人进入指定区域，指定区域内有人的图像信息和指定区域内无人的图像信息分类存储。

另外，中央操作平台5内置有报警单元，报警单元是基于现有的特征识别的原理，报警单元能够识别图像信息中是否有人，当图像信中有人时，报警单元输出报警信号并将图像信息内有人时段的视频另存，报警信号可以为于电脑屏幕显示异常图像提示。报警单元的设置，使处于中央操作平台5的管理员能够及时发现有人进入视频监控区域，同时，当中央操作平台5处无人看管时，中央操作平台5会将有人处于监控区域的图像信息另存，从而方便了管理员对有人处于视频监控区域时段视频的调取。

可以理解的，上述的按事件分类存储也可以基于现有的特征识别技术。

较佳的，图像获取装置7还耦接有用于存储图像信息的存储装置10，存储装置10耦接图像获取装置7接收并存储图像信息。在本实施例中，存储装置10设置为磁盘，存储装置10的设置，使图像信息存在另一个存储位置，降低了图像信息丢失的可能，增加了图像信息数据的安全性。

进一步的，图像获取装置7与中央操作平台5和存储装置10的连接是通过路由器6实现的，具体来说，路由器6耦接图像获取装置7接收图像信息并将图像信息输出，中央操作平台5和存储装置10均耦接路由器6，耦接的方式可采用网络连接，如4G网络连接，也可采用蓝牙连接，当然，也可采用有线数据连接，如通过数据线、光纤等。路由器6的设置，使图像获取装置7与中央操作平台5和存储装置10的连接距离更长，三者相对位置更为灵活，从而使图像信息能够存储于位于不同位置的存储装置10和中央操作平台5，降低了图像信息同时丢失的风险，提高了图像信息的安全性。

进一步的，图像获取装置7还耦接终端连接模块2，终端连接模块2接收图像信息并将图像信息发送至处理器4存储，处理器4将图像信息发送至中央操作平台5。图像信息能够通过两路传输至中央操作平台5，提高了图像信息传输的稳定性，降低了图像信息传输中断的可能，同时图像信息存储与处理器4，增加了图像信息的另一存储路径，进一步增加了图像信息的安全性。

当然，为了使图像获取装置7和终端连接模块2的相对位置也更为灵活，图像获取装置7与终端连接模块2的连接也是通过路由器6实现的。

本实施例的实施原理为：本系统通过设置通讯协议选择模块3和可拆卸连接的制式终端接口，使数据采集传输仪能够适用于不同种类和数量的采集终端1，且增加减少通讯接口和增加减少通讯协议的过程客户自身即可完成，不需将数据传输仪返还厂家进行相应的改造，从而节约了时间成本和经济成本；联网下载新的通讯协议和定制新的转接头9的方式，传输仪不需返厂即可适用全新通讯协议的采集终端1或特殊连接需要的采集终端1，进一步方便了客户；图像获取装置7对指定区域进行监控的方式以及图像信息多位置存储的方式，不仅提高了系统采集信号存储的安全性，还提高了图像信息本身的安全性。

实施例二：

一种数据采集传输仪，包括实施例一种的终端连接模块2、通讯协议选择模块3、处理器4以及显示器8，终端连接模块2、通讯协议选择模块3、处理器4以及显示器8的连接方式以及信号传输方式与实施例一完全一致。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据采集传输系统，其特征是，包括：

若干采集终端(1)，分别用于采集环境中的某一变量以输出响应于所采集环境变量的采集信号；

终端连接模块(2)，包括若干可拆卸通讯连接于终端连接模块(2)的制式终端连接接口，所述终端连接接口用于连接所述采集终端(1)，用于将不同种类的采集信号转换为同一标准的标准信号；

通讯协议选择模块(3)，耦接所述终端连接模块(2)，预先存储有对应现有采集终端(1)的通讯协议，用于输入所述采集终端(1)的设备信息以及对应的终端连接接口信息，以将对应采集终端(1)的通讯协议分配至与所述采集终端(1)连接的终端连接接口；

中央操作平台(5)，耦接所述终端连接模块(2)，接收所述标准信号以将标准信号进行汇总分析处理。

2.根据权利要求1所述的一种数据采集传输系统，其特征在于：所述系统还包括串接于所述终端连接模块(2)与所述中央操作平台(5)之间、用于对标准信号进行暂存和预处理的处理器(4)。

3.根据权利要求2所述的一种数据采集传输系统，其特征在于：所述处理器(4)耦接有用于显示所述标准信号的显示器(8)。

4.根据权利要求1所述的一种数据采集传输系统，其特征在于：所述系统还包括用于实时获取指定区域图像以输出图像信息的图像获取装置(7)，所述中央操作平台(5)耦接所述图像获取装置(7)并接收所述图像信息。

5.根据权利要求4所述的一种数据采集传输系统，其特征在于：所述中央操作平台(5)分类存储所述图像信息，所述分类存储的标准为时段、和/或事件。

6.根据权利要求4所述的一种数据采集传输系统，其特征在于：所述中央操作平台(5)内置由用于识别所述指定区域内是否有人的报警单元，所述报警单元响应于所述指定区域内有人将该时段的图像信息另存并报警。

7.根据权利要求4所述的一种数据采集传输系统，其特征在于：所述图像获取装置(7)耦接有用于存储所述图像信息的存储装置(10)。

8.根据权利要求7所述的一种数据采集传输系统，其特征在于：所述图像获取装置(7)通过一路由器(6)连接所述中央操作平台(5)和存储装置(10)。

9.根据权利要求1所述的一种数据采集传输系统，其特征在于：所述中央操作平台(5)网络连接厂家的官方网络，厂家的官方网络实时更新通讯协议，所述中央操作平台(5)能够通过输入采集终端(1)的设备信息直接由厂家的官方网络下载对应的通讯协议并对通讯协议选择模块(3)内的通讯协议进行更新。

10.一种数据采集传输仪，包括权利要求1-9中任意一条所述的系统中的终端连接模块(2)和通讯协议选择模块(3)、或包括权利要求1-9中任意一条所述的系统中的终端连接模块(2)和通讯协议选择模块(3)与处理器(4)、或包括权利要求1-9中任意一条所述的系统中的终端连接模块(2)和通讯协议选择模块(3)与处理器(4)和显示器(8)。

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