CN113008289A

CN113008289A - 一种基于物联网的数据采集无纸记录仪

Info

Publication number: CN113008289A
Application number: CN202110215259.8A
Authority: CN
Inventors: 张立雄
Original assignee: Huato System Co ltd
Current assignee: Huato System Co ltd
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-06-22

Abstract

本发明涉及物质记录仪技术领域，且公开了一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，包括：pcb板、DAQ板卡、按键电路、功放电路、报警模块、采集模块、通讯模块、网关模块和虚拟模块；pcb板通讯连接有单片机；单片机用于对数据进行处理；采集模块与单片机通讯连接；采集模块用于对数据进行采集，以将数据发送至单片机内进行处理；按键通过按键电路与pcb板通讯连接；按键用于手动操控和选择；功放电路与pcb板电性连接；功放电路与报警模块电性连接；功放电路用于驱动报警模块；报警模块用于对异常信息进行报警。本发明提出一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，本发明提高识别和操作的正确性；提高操作的简洁性和面板布置的简洁化。

Description

一种基于物联网的数据采集无纸记录仪

技术领域

本发明涉及物质记录仪领域，尤其涉及一种基于物联网的数据采集无纸记录仪。

背景技术

无纸记录仪是将采集的数据/运算数据以时间为基轴记录在仪器内部的存储系统中，无消耗任何常用的记录设施，如：纸张、笔墨。记录在仪器内部的存储数据，通过运算、模拟后显示在液晶屏。常用显示用液晶屏比较广泛。在液晶屏屏幕上，可以显示数字显示、棒图显示、曲线显示、报警列表等。无纸记录仪采集的数据，常用的有：温度、压力、流量、液位、电压、电流、湿度、频率、振动、转速等。无纸记录仪具有无纸记录、实时性好、精度高、带通信、可查寻的特点、智能化的功能。主要应用场合为：冶金、石油、化工、建材、造纸、食品、制药、大专院校、生物科研、热处理和水处理等各种工业现场。

传统型模拟记录仪结构简单、功能单一，存在着卡纸、卡笔、断线等易发故障和换笔、换纸、添墨等大量日常维护工作。此类记录仪由于其结构与功能的局限性，无法满足综合生产管理、生产过程智能化、数据传输网络化和在线数据分析处理的需要。特别是在石化、冶金等行业的基础自动化与过程自动化系统中，已大量融入各种类型的虚拟嵌入式仪表，其卓越的性能、良好的数据在线处理能力和实时数据通讯能力以及友好的人机交互平台，得到人们日益重视。

为解决上述问题，本申请中提出一种基于物联网的数据采集无纸记录仪。

发明内容

（一）发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，本发明提高识别和操作的正确性；提高操作的简洁性和面板布置的简洁化。

（二）技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，包括：pcb板、DAQ板卡、按键电路、功放电路、报警模块、采集模块、通讯模块、网关模块和虚拟模块；

pcb板通讯连接有单片机；单片机用于对数据进行处理；

采集模块与单片机通讯连接；采集模块用于对数据进行采集，以将数据发送至单片机内进行处理；

按键通过按键电路与pcb板通讯连接；按键用于手动操控和选择；

功放电路与pcb板电性连接；功放电路与报警模块电性连接；功放电路用于驱动报警模块；报警模块用于对异常信息进行报警；

单片机通过通讯模块与网关模块通讯连接；网关模块与云服务器通讯连接；网关模块用于将采集的信息发送至云服务器进行实时存储；

pcb板通讯连接有DAQ板卡；DAQ板卡通讯连接有虚拟模块；虚拟模块用于通过分面板实现复杂的功能；

虚拟模块与计算机通讯连接。

优选的，DAQ板卡内包含A/D和缓冲存储器；A/D与单片机通讯连接，A/D用于对模拟数字进行转换；A/D与与缓冲存储器通讯连接，A/D用于将数字发生至缓冲存储器中；缓冲存储器与虚拟模块通讯连接。

优选的，虚拟模块包含PC-DAQ、GPIB仪器、串口仪器、VXI模块和PXI模块；串口仪器分别与PC-DAQ、GPIB仪器、VXI模块和PXI模块通讯连接；串口仪器与计算机通讯连接。

优选的，计算机内包含LabVIEW程序、驱动程序、显示屏、存储器和硬件；虚拟模块通过驱动程序与LabVIEW程序连接；LabVIEW程序分别与显示屏、存储器和硬件连接。

优选的，单片机通讯连接有USB接口；USB接口用于外部数据的输入。

优选的，云服务器通讯连接有移动端，且移动端设置多个；移动端内部设有APP，用于在线查看数据。

优选的，云服务器与通讯连接有WEB端。

优选的，报警模块选用声光报警器。

优选的，pcb板通讯连接有比较器，比较器通讯连接有数据存储模块；数据存储模块与单片机通讯连接；比较器用于比对数据是否正常。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)传统仪器的面板只有一个，其上布置着种类繁多的显示与操作元件，易于导致许多识别与操作错误。虚拟模块与之不同，它可以通过在几个分面板上的操作来实现比较复杂的功能。这样，在每个分面板上就可以实现功能操作的简单化与面板布置的简洁化，从而提高操作的正确性与便捷性。同时，虚拟模块面板上的显示元件和操作元件的种类与形式不受标准件和加工工艺的限制，他们是由编程来实现的，设计者可以根据用户的认知要求和操作要求，设计仪器面板。

(2)在通用硬件平台确定后，由软件取代传统仪器中的硬件来完成仪器的功能。

(3)仪器的功能是用户根据需要由软件来定义的，而不是事先由厂家定义好的。

(4)仪器性能的改进和功能扩展只需要更新相关软件设计而不需要购买新的仪器。

(6)可以与计算机同步发展，与网络及其他周边设备互联。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪的结构示意图。

图2为本发明提出的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪中DAQ板卡和计算机的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-2所示，本发明提出的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，包括：pcb板、DAQ板卡、按键电路、功放电路、报警模块、采集模块、通讯模块、网关模块和虚拟模块；

pcb板通讯连接有单片机；单片机用于对数据进行处理；

虚拟模块与计算机通讯连接。

在一个可选的实施例中，DAQ板卡内包含A/D和缓冲存储器；A/D与单片机通讯连接，A/D用于对模拟数字进行转换；A/D与与缓冲存储器通讯连接，A/D用于将数字发生至缓冲存储器中；缓冲存储器与虚拟模块通讯连接。

在一个可选的实施例中，虚拟模块包含PC-DAQ、GPIB仪器、串口仪器、VXI模块和PXI模块；串口仪器分别与PC-DAQ、GPIB仪器、VXI模块和PXI模块通讯连接；串口仪器与计算机通讯连接。

在一个可选的实施例中，计算机内包含LabVIEW程序、驱动程序、显示屏、存储器和硬件；虚拟模块通过驱动程序与LabVIEW程序连接；LabVIEW程序分别与显示屏、存储器和硬件连接。

在一个可选的实施例中，单片机通讯连接有USB接口；USB接口用于外部数据的输入。

在一个可选的实施例中，云服务器通讯连接有移动端，且移动端设置多个；移动端内部设有APP，用于在线查看数据。

在一个可选的实施例中，云服务器与通讯连接有WEB端。

在一个可选的实施例中，报警模块选用声光报警器。

在一个可选的实施例中，pcb板通讯连接有比较器，比较器通讯连接有数据存储模块；数据存储模块与单片机通讯连接；比较器用于比对数据是否正常。

需要说明的是，所谓虚拟模块，就是以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的--种计算机仪器系统。虚拟模块的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果；利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理;利用接口设备完成信号的采集、测量和调理，从而完成各种测试功能的计算机测试系统"。使用这种键盘或者鼠标操作的虚拟面板，就如同使用一台专用的测量仪器一样。因此，虚拟模块的出现，使测量仪器与计算机的界限模糊了。虚拟模块的“虚拟”两字主要包括以下两方面的含义。

(1)虚拟模块的面板是虚拟的虚拟面板上的各种图标与传统仪器面板上的各种器件所完成的功能是相同的，由各种开关、按钮、显示器等图标实现仪器电源的通断，实现被测量信号的输入通道、放大倍数等参数的设置，以及实现测量结果的数值显示、波形显示等。传统仪器面板.上的器件都是实物，而且是由手动和触摸进行操作的，虚拟模块前面板是外形与实物相像的图标，每个图标的通断、放大等动作通过用户操作计算机鼠标或键盘来完成。因此，设计虚拟模块前面板就是在前面板设计窗口中摆放所需的图标，然后对图标的属性进行设置。

(2)虚拟模块测量功能是通过图形化软件流程图的编程来实现的虚拟模块是在以PC为核心组成的硬件平台支持下，通过软件编程来实现仪器的功能。因为可以通过不同测试功能软件模块组合来完成多种测试功能，所以在硬件平台确定后，就有软件就是仪器的说法。这也体现了测试技术与计算机深层次的结合。虚拟模块技术的实质是充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。用户可以根据自己的需要，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用要求。利用计算机丰富的软、硬件资源，可以大大突破传统仪器在数据分析、处理、表达、传递、存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用于电子测量、测试、分析、计量等领域，而且还可以用于进行设备的监控以及工业过程自动化。

需要说明的是，(1)图形化的编程方式，设计者无需写任何文本格式的代码，是真正的工程师的语言。

(2)提供了丰富的数据采集、分析及存储的库函数。

(3)既提供了传统的程序调试手段，如设置断点、单步运行，同时提供有独到的高亮执行工具，使程序动画式运行，利于设计者观察程序运行的细节，使程序的调试和开发更为便捷。

(4)囊括了DAQ, GPIB，PXI， VXI, RS-232/485 在内的各种仪器通信总线标准的所有功能函数,使得不懂总线标准的开发者也能够驱动不同总线标准接口设备与仪器。

(5)提供大量与外部代码或软件进行连接的机制，诸如DLLS(动态连接库)、DDE(共享库)、ActiveX 等。

(6)强大的Internet功能，支持常用网络协议，方便网络、远程测控仪器的开发。图形化程序设计编程简单、直接、开发效率高。随着虚拟仪器技术的不断发展，图形化的编程语言必将成为测试和控制领域内最流行发展趋势。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims

1.一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，包括：pcb板、DAQ板卡、按键电路、功放电路、报警模块、采集模块、通讯模块、网关模块和虚拟模块；

pcb板通讯连接有单片机；单片机用于对数据进行处理；

虚拟模块与计算机通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，DAQ板卡内包含A/D和缓冲存储器；A/D与单片机通讯连接，A/D用于对模拟数字进行转换；A/D与与缓冲存储器通讯连接，A/D用于将数字发生至缓冲存储器中；缓冲存储器与虚拟模块通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，虚拟模块包含PC-DAQ、GPIB仪器、串口仪器、VXI模块和PXI模块；串口仪器分别与PC-DAQ、GPIB仪器、VXI模块和PXI模块通讯连接；串口仪器与计算机通讯连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，计算机内包含LabVIEW程序、驱动程序、显示屏、存储器和硬件；虚拟模块通过驱动程序与LabVIEW程序连接；LabVIEW程序分别与显示屏、存储器和硬件连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，单片机通讯连接有USB接口；USB接口用于外部数据的输入。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，云服务器通讯连接有移动端，且移动端设置多个；移动端内部设有APP，用于在线查看数据。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，云服务器与通讯连接有WEB端。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，报警模块选用声光报警器。

9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的数据采集无纸记录仪，其特征在于，pcb板通讯连接有比较器，比较器通讯连接有数据存储模块；数据存储模块与单片机通讯连接；比较器用于比对数据是否正常。