CN111710146A - 一种多传感器数据集合系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多传感器数据集合系统及方法，包括控制系统和信息数据收集模块，所述控制系统外接有信息数据转换模块，信息数据转换模块的输出端与控制系统的信号接收端电性连接；所述信息数据转换模块与信息数据收集模块电性连接。本发明提出的多传感器数据集合系统及方法，信息数据收集模块上集成有多种信号的接口，如RS485接口、XL、SDI‑12接口、SN以及T接口，以接入多种不同信号输出接口的传感器，实现将多个不同类型传感器集合为一体；整体实现了将多个不同类型传感器集合在一起，输入的信号处理精度高。

Description

一种多传感器数据集合系统及方法
技术领域
本发明涉及到传感器数据采集技术领域，特别涉及一种多传感器数据集合系统及方法。
背景技术
随着计算机应用技术的发展，根据国内外研究成果，多传感器数据集合比较确切的定义可概括为：充分利用不同时间与空间的多传感器数据资源，采用计算机技术对按时间序列获得的多传感器观测数据，在一定准则下进行分析、综合、支配和使用，获得对被测对象的一致性解释与描述，进而实现相应的决策和估计，使系统获得比它的各组成部分更充分的信息，为更加有效并全面各类数据，因此提出一种多传感器数据集合系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多传感器数据集合系统及方法，实现了将多个不同类型传感器集合在一起，输入的信号处理精度高，以解决上述背景技术中提出无法充分采集各类信息，无法对各类信息分析处理的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多传感器数据集合系统，包括控制系统和信息数据收集模块，所述控制系统外接有信息数据转换模块，信息数据转换模块的输出端与控制系统的信号接收端电性连接；所述信息数据转换模块与信息数据收集模块电性连接，信息数据收集模块外接热度传感器、光源传感器、气压传感器、声波传感器以及磁敏传感器；所述控制系统外接有信息数据分析模块，信息数据分析模块与控制系统互联；所述控制系统的输出端口连接有功率放大输出模块，功率放大输出模块的输出端连接有接口电路执行模块。
优选地，所述信息数据转换模块内置有若干模数转换电路，信息数据收集模块集成有RS485接口电路、XL接口电路、SDI-12接口电路、SN接口电路和T接口电路，RS485接口电路、XL接口电路、SDI-12接口电路、SN接口电路和T接口电路的信号输出端分别与各个模数转换电路的输入端电性连接。
优选地，所述信息数据分析模块采用STM32F芯片作为主控芯片，用以对控制系统传输来的数据进行分析，得到一个分析结果，然后将分析结果回传给控制系统。
优选地，所述控制系统外接有电源电路，电源电路输出+3.3V电源，电源电路的输出端与信息数据收集模块电性连接。
优选地，所述功率放大输出模块采用TDA2030型号的运算放大器作为主芯片，对功率进行放大。
优选地，所述接口电路执行模块用以接收功率放大输出模块放大后的数据，并外接无线通讯设备箱外接传输数据。
优选地，所述RS485接口电路、XL接口电路、SDI-12接口电路、SN接口电路和T接口电路均集成在同一块电路板上，并且在RS485接口电路的输入端设置有RS485插接口，热度传感器的输出端与RS485插接口相连，在XL接口电路的输入端设置有XL插接口，光源传感器的输出端与XL插接口相连，在SDI-12接口电路的输入端设置有SDI-12插接口，气压传感器的输出端与SDI-12插接口相连，在SN接口电路的输入端设置有SN插接口，声波传感器的输出端与SN插接口相连，在T接口电路的输入端设置有T插接口，磁敏传感器的输出端与T插接口相连。
本发明提供另一技术方案：一种多传感器数据集合方法，包括如下步骤：
S1：热度传感器检测热度信息，光源传感器检测光强信息，气压传感器检测气压信息，声波传感器检测声波信息，磁敏传感器检测电磁信号，并将检测到的信号传输给信息数据收集模块。
S2：信息数据收集模块将收集到的信号传输给信息数据转换模块，信息数据转换模块将检测到的模拟信号转换成数字信号输出，传输给控制系统。
S3：控制系统接收信息数据转换模块传输来的数字信号，并将接收到的数字信号传输给信息数据分析模块进行分析处理。
S4：信息数据分析模块对控制系统发送来的数字信号进行分析，并将分析得到的结果反馈给控制系统。
S5：控制系统将得到信息数据分析模块反馈的分析结果，控制系统根据得到的分析结果，发出控制指令给到功率放大输出模块，由功率放大输出模块对信号进行放大后传输到接口电路执行模块，接口电路执行模块通过无线通讯传输到后台
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的多传感器数据集合系统及方法，信息数据收集模块上集成有多种信号的接口，如RS485接口、XL、SDI-12接口、SN以及T接口，以接入多种不同信号输出接口的传感器，实现将多个不同类型传感器集合为一体；且各种信号通过单独的模数转换模块转换输出传输给控制系统，精确度高，采用信息数据分析模块对信号独立的进行分析，并反馈给控制系，信号处理精度高；整体实现了将多个不同类型传感器集合在一起，输入的信号处理精度高，可有效对各类数据分析处理。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的模数转换电路图；
图3为本发明的信息数据分析模块工作原理图；
图4为本发明的信息数据分析模块电路原理图。
图中：1、控制系统；2、热度传感器；3、光源传感器；4、气压传感器；5、声波传感器；6、磁敏传感器；7、信息数据收集模块；8、信息数据转换模块；9、信息数据分析模块；10、功率放大输出模块；11、接口电路执行模块；12、电源电路。
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。
请参阅图1，一种多传感器数据集合系统，包括控制系统1和信息数据收集模块7，控制系统1外接有信息数据转换模块8，信息数据转换模块8的输出端与控制系统1的信号接收端电性连接；信息数据转换模块8与信息数据收集模块7电性连接，信息数据收集模块7外接热度传感器2、光源传感器3、气压传感器4、声波传感器5以及磁敏传感器6；控制系统1外接有信息数据分析模块9，信息数据分析模块9与控制系统1互联；控制系统1的输出端口连接有功率放大输出模块10，功率放大输出模块10的输出端连接有接口电路执行模块11。
请参阅图2，信息数据转换模块8内置有若干模数转换电路，信息数据收集模块7集成有RS485接口电路71、XL接口电路72、SDI-12接口电路73、SN接口电路74和T接口电路75，RS485接口电路71、XL接口电路72、SDI-12接口电路73、SN接口电路74和T接口电路75的信号输出端分别与各个模数转换电路的输入端电性连接。
请参阅图3，信息数据分析模块9采用STM32F芯片作为主控芯片，用以对控制系统1传输来的数据进行分析，得到一个分析结果，然后将分析结果回传给控制系统1。
其中：控制系统1外接有电源电路12，电源电路12输出+3.3V电源，电源电路12的输出端与信息数据收集模块7电性连接。
请参阅图4，功率放大输出模块10采用TDA2030型号的运算放大器作为主芯片，对功率进行放大。
其中：接口电路执行模块11用以接收功率放大输出模块10放大后的数据，并外接无线通讯设备箱外接传输数据。
其中：RS485接口电路71、XL接口电路72、SDI-12接口电路73、SN接口电路74和T接口电路75均集成在同一块电路板上，并且在RS485接口电路71的输入端设置有RS485插接口，热度传感器2的输出端与RS485插接口相连，在XL接口电路72的输入端设置有XL插接口，光源传感器3的输出端与XL插接口相连，在SDI-12接口电路73的输入端设置有SDI-12插接口，气压传感器4的输出端与SDI-12插接口相连，在SN接口电路74的输入端设置有SN插接口，声波传感器5的输出端与SN插接口相连，在T接口电路75的输入端设置有T插接口，磁敏传感器6的输出端与T插接口相连。
本发明提供另一技术方案：一种多传感器数据集合系统的集合方法，包括如下步骤：
第一步：热度传感器2检测热度信息，光源传感器3检测光强信息，气压传感器4检测气压信息，声波传感器5检测声波信息，磁敏传感器6检测电磁信号，并将检测到的信号传输给信息数据收集模块7。
第二步：信息数据收集模块7将收集到的信号传输给信息数据转换模块8，信息数据转换模块8将检测到的模拟信号转换成数字信号输出，传输给控制系统1。
第三步：控制系统1接收信息数据转换模块8传输来的数字信号，并将接收到的数字信号传输给信息数据分析模块9进行分析处理。
第四步：信息数据分析模块9对控制系统1发送来的数字信号进行分析，并将分析得到的结果反馈给控制系统1。
第五步：控制系统1将得到信息数据分析模块9反馈的分析结果，控制系统1根据得到的分析结果，发出控制指令给到功率放大输出模块10，由功率放大输出模块10对信号进行放大后传输到接口电路执行模块11，接口电路执行模块11通过无线通讯传输到后台。
该多传感器数据集合系统及方法，多个不同类型传感器集合原理如下：将各种不同类型传感器收集观测目标的数据，对传感器的输出数据进行特征提取和变换，提取代表观测数据的特征适量Yi，对特征适量Yi进行模式识别处理，如温度、光强、声波等特征矢量Yi变换成目标属性判决的统计模式识别法，完成各传感器关于目标的说明，将各传感器关于目标的说明数据按统一目标进行分组，即关联，利用集合算法将每一目标各传感器数据进行合成，得到该目标的一致性解释与描述。
多个不同类型传感器集合方法如下：利用多个传感器所获取的关于对象和环境全面、完整的信息，主要体现在集合算法上。因此，选择合适的集合算法，对于多个不同类型的传感器系统来说，信息具有多样性和复杂性，因此，对信息集合方法的具有鲁棒性和并行处理能力，且运算速度和精度高；基于非线性的数学方法，如果它具有容错性、自适应性、联想记忆和并行处理能力，则都可以用来作为集合方法。
综上所述，本发明提出的多传感器数据集合系统及方法，信息数据收集模块7上集成有多种信号的接口，如RS485接口、XL、SDI-12接口、SN以及T接口，以接入多种不同信号输出接口的传感器，实现将多个不同类型传感器集合为一体；且各种信号通过单独的模数转换模块转换输出传输给控制系统1，精确度高，采用信息数据分析模块9对信号独立的进行分析，并反馈给控制系统1，信号处理精度高；整体实现了将多个不同类型传感器集合在一起，输入的信号处理精度高，可有效对各类数据分析处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多传感器数据集合系统，其特征在于：包括控制系统(1)和信息数据收集模块(7)，所述控制系统(1)外接有信息数据转换模块(8)，信息数据转换模块(8)的输出端与控制系统(1)的信号接收端电性连接；所述信息数据转换模块(8)与信息数据收集模块(7)电性连接，信息数据收集模块(7)外接热度传感器(2)、光源传感器(3)、气压传感器(4)、声波传感器(5)以及磁敏传感器(6)；所述控制系统(1)外接有信息数据分析模块(9)，信息数据分析模块(9)与控制系统(1)互联；所述控制系统(1)的输出端口连接有功率放大输出模块(10)，功率放大输出模块(10)的输出端连接有接口电路执行模块(11)。
2.如权利要求1所述的一种多传感器数据集合系统，其特征在于：所述信息数据转换模块(8)内置有模数转换电路，信息数据收集模块(7)集成有RS485接口电路(71)、XL接口电路(72)、SDI-12接口电路(73)、SN接口电路(74)和T接口电路(75)，RS485接口电路(71)、XL接口电路(72)、SDI-12接口电路(73)、SN接口电路(74)和T接口电路(75)的信号输出端分别与各个模数转换电路的输入端电性连接。
3.如权利要求1所述的一种多传感器数据集合系统，其特征在于：所述信息数据分析模块(9)采用STM32F芯片作为主控芯片，用以对控制系统(1)传输来的数据进行分析，得到一个分析结果，然后将分析结果回传给控制系统(1)。
4.如权利要求1所述的一种多传感器数据集合系统，其特征在于：所述控制系统(1)外接有电源电路(12)，电源电路(12)输出+3.3V电源，电源电路(12)的输出端与信息数据收集模块(7)电性连接。
5.如权利要求1所述的一种多传感器数据集合系统，其特征在于：所述功率放大输出模块(10)采用TDA2030型号的运算放大器作为主芯片，对功率进行放大。
6.如权利要求1所述的一种多传感器数据集合系统，其特征在于：所述接口电路执行模块(11)用以接收功率放大输出模块(10)放大后的数据，并外接无线通讯设备箱外接传输数据。
7.如权利要求1所述的一种多传感器数据集合系统，其特征在于：所述RS485接口电路(71)、XL接口电路(72)、SDI-12接口电路(73)、SN接口电路(74)和T接口电路(75)均集成在同一块电路板上，并且在RS485接口电路(71)的输入端设置有RS485插接口，热度传感器(2)的输出端与RS485插接口相连，在XL接口电路(72)的输入端设置有XL插接口，光源传感器(3)的输出端与XL插接口相连，在SDI-12接口电路(73)的输入端设置有SDI-12插接口，气压传感器(4)的输出端与SDI-12插接口相连，在SN接口电路(74)的输入端设置有SN插接口，声波传感器(5)的输出端与SN插接口相连，在T接口电路(75)的输入端设置有T插接口，磁敏传感器(6)的输出端与T插接口相连。
8.一种如权利要求1所述的多传感器数据集合系统的集合方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：热度传感器(2)检测热度信息，光源传感器(3)检测光强信息，气压传感器(4)检测气压信息，声波传感器(5)检测声波信息，磁敏传感器(6)检测电磁信号，并将检测到的信号传输给信息数据收集模块(7)。
S2：信息数据收集模块(7)将收集到的信号传输给信息数据转换模块(8)，信息数据转换模块(8)将检测到的模拟信号转换成数字信号输出，传输给控制系统(1)。
S3：控制系统(1)接收信息数据转换模块(8)传输来的数字信号，并将接收到的数字信号传输给信息数据分析模块(9)进行分析处理。
S4：信息数据分析模块(9)对控制系统(1)发送来的数字信号进行分析，并将分析得到的结果反馈给控制系统(1)。
S5：控制系统(1)将得到信息数据分析模块(9)反馈的分析结果，控制系统(1)根据得到的分析结果，发出控制指令给到功率放大输出模块(10)，由功率放大输出模块(10)对信号进行放大后传输到接口电路执行模块(11)，接口电路执行模块(11)通过无线通讯传输到后台。
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