CN111065066A - 一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置 - Google Patents

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CN111065066A CN201911363111.8A CN201911363111A CN111065066A CN 111065066 A CN111065066 A CN 111065066A CN 201911363111 A CN201911363111 A CN 201911363111A CN 111065066 A CN111065066 A CN 111065066A
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王晟
赵义
李泽青
夏兆福
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Tianjin Huachun Smart Energy Technology Development Co ltd
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Tianjin Huachun Smart Energy Technology Development Co ltd
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Abstract

本申请实施例提供一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，包括发射终端和接收终端，发射终端通过通讯协议与发射终端相互通信；发射终端用于发射模拟量信号；接收终端用于订阅发射终端的主题，当收到发射终端的信号后立即处理，并输出约定的电流或电压信号输出。在本申请实施例中，通过采用一个无线信号发射终端和一个无线信号接收终端，发射终端和接收终端同时具有输入和输出信号，可以实现信号反馈回传功能。可以实现端点对端点单方向信号传输，也适合于端点对端点具有反馈功能的双向信号传输，不需要编写程序，只需要接入信号线就可以工作，并且没有距离限制。

Description

一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置
技术领域
本申请涉及传感器测量技术领域，尤其涉及一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置。
背景技术
模拟量信号是一种时变信号，由连续的数据组成，其采样速度将直接影响使用效果，多数无线传输器的传输速度不能达到工业需求，也因此，模拟量信号的无线传输被较少的应用于工业场合。而一般多采用PLC来控制，但PLC价格较高，传感器数量少或距离较远的情况，经济性非常差，也不便于施工。而常见的模拟量无线传输设备在速度和稳定性达不到要求。
发明内容
本申请的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，可以实现信号反馈回传功能，不需要编写程序，只需要接入信号线就可以工作，并且没有距离限制。
本申请实施例提供一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，包括发射终端和接收终端，所述发射终端通过通讯协议与所述发射终端相互通信；
所述发射终端用于发射模拟量信号；
所述接收终端用于订阅所述发射终端的主题，当收到所述发射终端的信号后立即处理，并输出约定的电流或电压信号输出。
进一步的，所述发射终端包括发射端低功耗控制器、发射端无线网络单元、发射端电源管理模块和发射端模拟信号单元，所述发射端无线网络单元、所述发射端电源管理模块和所述发射端模拟信号单元分别与所述发射端低功耗控制器相连接。
进一步的，所述接收终端包括接收端低功耗控制器、接收端无线网络单元、接收端电源管理模块和接收端模拟信号单元，所述接收端无线网络单元、所述接收端电源管理模块和所述接收端模拟信号单元分别与所述接收端低功耗控制器相连接。
进一步的，所述发射端模拟信号单元包括发射端模拟信号输入单元和发射端模拟信号输出单元。
进一步的，所述接收端模拟信号单元包括接收端模拟信号输入单元和接收端模拟信号输出单元。
进一步的，所述通讯协议为物联网MQTT协议。
在本申请实施例中，由于采用上述技术方案，通过采用一个无线信号发射终端和一个无线信号接收终端，发射终端和接收终端同时具有输入和输出信号，可以实现信号反馈回传功能。可以实现端点对端点单方向信号传输，也适合于端点对端点具有反馈功能的双向信号传输，不需要编写程序，只需要接入信号线就可以工作。
由于采用MQTT无线网络，传感器之间没有距离限制，跨城市，甚至跨国际均可正常工作。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一实施例提供的一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置中四线制0～20mA电流接线方式；
图3为本申请一实施例提供的一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置中三线制0～20mA电流接线方式；
图4为本申请一实施例提供的一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置中二线制0～20mA电流接线方式；
图5为本申请一实施例提供的一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置0～10V电压接线方式；
图6为本申请一实施例提供的一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置中电压采集电路；
图7为本申请一实施例提供的一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置中电流采集电路。
其中：1-发射终端；2-接收终端；3-通讯协议；4-发射端低功耗控制器；5-发射端无线网络单元；6-发射端电源管理模块；7-发射端模拟信号单元；8-接收端低功耗控制器；9-接收端无线网络单元；10-接收端电源管理模块；11-接收端模拟信号单元。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
如图1至图7所示，本申请提供一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，包括发射终端1和接收终端2，发射终端1通过通讯协议3与发射终端1相互通信；
发射终端1用于发射模拟量信号；
接收终端2用于订阅发射终端1的主题，当收到发射终端1的信号后立即处理，并输出约定的电流或电压信号输出。可以接入显示仪表、PLC或DCS等设备并驱动电磁阀、变频器等执行机构。发射终端1和接收终端2同时具有输入和输出信号，可以实现信号反馈回传功能。
发射终端1包括发射端低功耗控制器4、发射端无线网络单元5、发射端电源管理模块6和发射端模拟信号单元7，发射端无线网络单元5、发射端电源管理模块6和发射端模拟信号单元7分别与发射端低功耗控制器4相连接。发射端模拟信号单元7包括发射端模拟信号输入单元和发射端模拟信号输出单元。
接收终端2包括接收端低功耗控制器8、接收端无线网络单元9、接收端电源管理模块10和接收端模拟信号单元11，接收端无线网络单元9、接收端电源管理模块10和接收端模拟信号单元11分别与接收端低功耗控制器8相连接。接收端模拟信号单元11包括接收端模拟信号输入单元和接收端模拟信号输出单元。
接收端无线网络单元9和发射端无线网络单元5均可采用中国联通提供的物联网卡，通讯模块位NB-IOT模块，天线采用了全向吸盘天线，具体地,吸盘天线包括:吸盘天线本体，信号加强器，连接线和连接线收纳盒，本实施例的吸盘天线抗干扰性能好，信号强度大，接收灵敏度高。
通讯协议3为物联网MQTT协议。MQTT基于发布/订阅范式的消息协议，它工作在TCP/IP协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，在实施案例中采用了中国移动的MQTT中间件。
本实例中模拟的转换通过图6至图7中电压采集电路和电流采集电路完成，转换完成后，输入单片机中，本实施例采用了ST公司的STM32F103系列单片机，单片机完成转换后，通过MQTT发送，MQTT的硬件通讯端通讯配置是：115200bps，8数据位，1个停止位，偶校验。
在本申请实施例中，由于采用上述技术方案，通过采用一个无线信号发射终端1和一个无线信号接收终端2，发射终端1和接收终端2同时具有输入和输出信号，可以实现信号反馈回传功能。可以实现端点对端点单方向信号传输，也适合于端点对端点具有反馈功能的双向信号传输，不需要编写程序，只需要接入信号线就可以工作。
由于采用MQTT无线网络，传感器之间没有距离限制，跨城市，甚至跨国际均可正常工作。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
还需要说明的是，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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，其特征在于，包括发射终端和接收终端，所述发射终端通过通讯协议与所述发射终端相互通信；
所述发射终端用于发射模拟量信号；
所述接收终端用于订阅所述发射终端的主题，当收到所述发射终端的信号后立即处理，并输出约定的电流或电压信号输出。
2.根据权利要求1所述的基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，其特征在于，所述发射终端包括发射端低功耗控制器、发射端无线网络单元、发射端电源管理模块和发射端模拟信号单元，所述发射端无线网络单元、所述发射端电源管理模块和所述发射端模拟信号单元分别与所述发射端低功耗控制器相连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，其特征在于，所述接收终端包括接收端低功耗控制器、接收端无线网络单元、接收端电源管理模块和接收端模拟信号单元，所述接收端无线网络单元、所述接收端电源管理模块和所述接收端模拟信号单元分别与所述接收端低功耗控制器相连接。
4.根据权利要求2所述的基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，其特征在于，所述发射端模拟信号单元包括发射端模拟信号输入单元和发射端模拟信号输出单元。
5.根据权利要求3所述的基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，其特征在于，所述接收端模拟信号单元包括接收端模拟信号输入单元和接收端模拟信号输出单元。
6.根据权利要求1所述的基于无线网络的模拟量传感器数据收发装置，其特征在于，所述通讯协议为物联网MQTT协议。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115119082A (zh) * 2022-07-08 2022-09-27 江苏红光仪表厂有限公司 一种远距离的模拟量信号无线实时传输设备及其工作方法

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CN106878461A (zh) * 2017-03-28 2017-06-20 上海艾络格电子技术有限公司 一种工业物联网现场无线仪表
CN208722395U (zh) * 2018-01-19 2019-04-09 西安达泰电子有限责任公司 一种无线模拟量传输器

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