CN200941243Y - 无线远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线远程监控系统，它由无线发射器、无线接收器和PC机或终端计算机构成，其特点是：无线发射器安装在设备现场或线路上，无线接收器和PC机或终端计算机安装在监控室内，或者与电话网串连，所述的无线发射器由防雷电路、定时开关电路、编码发射电路构成，所述的无线接收器包括接收解码电路、单片机控制电路、显示电路或声控输出电路、通讯电路、掉电保护电路、电源稳压电路，本无线远程监控系统的特点是用户无需布线，只需安装数据采集端、数据接收端、modem设置即可，在接收端范围直径100米至300米内可无线监控30－50个点；此系统具有传输稳定可靠、通信速率高、接收灵敏度高、抗干扰能力强、功耗低、掉电保护、定时发射等特点，适用范围广。

Description

无线远程监控系统

技术领域

本发明涉及一种无线远程监控系统，特别是对生产过程中的情况以及出现突发事故如雷击、火灾等情况时可以及时将设备现场的工作状态进行远程监控的装置。

背景技术

在企业生产中经常有许多设备无人看护或者需要工作人员离开一段时间，但可能出现故障或出现突发事故如电路故障、甚至雷击、火灾等情况，而总部管理人员并不知道事情发生，这样就会影响生产，甚至出现危险，这时就需要涉及一些监控系统，常见的监控系统主要有简单报警器、自动开关等，有的安装电涌保护器(简称SPD)，但因SPD元器件容易老化和雷击会导致损坏，SPD虽会提供常开常闭触点来提示SPD的损坏，可是因布线麻烦无法远距离监控SPD损坏。近年来也有一些单位涉及了无线监控系统。经过检索我们查到了一些无线远程监控系统的有关报道，如：1、【题名】基于SOPC技术的无线远程监控系统【作者】易吉灵丁晓明【机构】北京交通大学计算机学院【刊名】电子产品世界.2005(03B).-74-76【文摘】介绍了基于SOPC技术的无线远程监控系统的设计与实现。现场设备可采集多个防火防盗传感器状态数据并对现场拍照，通过无线通信传输信息到监控中心，如遇事故可控制现场报警器发出警报并使用无线模块报警。2、【题名】无线远程监控系统的核心技术研究【作者】郑家莉黄炜【机构】电子科技大学【刊名】单片机与嵌入式系统应用.2004(6).-13-16【关键词】无线远程监控系统 无线通信技术 实现方式 操作系统选择 无线通信网 MPU DSP【文摘】无线远程监控系统是在原有嵌入式产品的基础上，结合当前蓬勃发展的无线通信技术而形成的新型监测控制系统。本文比较系统地讨论无线远程监控系统设计开发采用的一些核心技术，包括硬件电路的设计，芯片选择，嵌入式操作系统的选择，实时软件的设计，无线通信网的组建，控制中心应用软件的设计等。3、【题名】基于PLC网络的换热站无线远程监控系统【作者】王振臣[1]刘薇[2]席静[2]杨丽华[2]【机构】[1]河北省秦皇岛市燕山大学电气工程学院自动化系[2]河北省秦皇岛市燕山大学电气工程学院自动化系【刊名】微计算机信息.2004，20(8).-15-16【关键词】无线通信PLC远程监控【文摘】本文简要介绍了无人值守的换热站系统的软、硬件设计。此远程监控系统采用无线通信，现场使用PLC做下位机.具有安全、经济、自动化水平高的优点。4、【题名】基于嵌入式Linux的烟道粉尘测定仪无线远程监控系统【作者】丁海鸣 唐明浩 徐薇菁【机构】东华大学信息学院266#信箱，【刊名】微计算机信息.2004，20(2).-56-58【关键词】烟道粉尘测定仪 无线远程监控系统 嵌入式Linux环保监测仪器 操作系统【文摘】本文提出了一种烟道粉尘测定仪无线远程监控系统的设计和实现的方法，并着重介绍了嵌入式Linux和GSM短消息在此无线远程监控系统中的应用及其所用到的相关关键技术。5、【题名】中小型矿井主扇和瓦斯无线远程监控系统的研究【作者】相桂生【机构】国家安全生产监督管理局【刊名】中国安全科学学报.2003，13(5).-24-25【关键词】中小型矿井主扇瓦斯无线远程监控系统【文摘】根据现行国家煤矿安全监察体制和有关安全生产的政策，笔者提出，将数字蜂窝无线网络的短信通讯方式与中小型矿井主扇运行及瓦斯监测系统相结合，各级煤矿安全监察机构对所辖区域内中小煤矿的主扇运行和瓦斯涌出情况实现无线远程监控，防止瓦斯爆炸事故的发生，实现保障煤矿的安全生产。6、【题名】城市照明无线监控系统的可靠性【作者】王银钟 杜连明【机构】大连市路灯管理处【刊名】道路照明.2004，8(1).-27-28【关键词】城市照明 无线远程监控系统 路灯管理 可靠性分析 运行【文摘】改革开放以来，随着城市建设的飞速发展，各地在大力发展城市道路照明的同时，路灯以供街道照明以外，还大力兴建了不少景观照明工程，美化城市的夜景。为了充分发挥城市照明设施的效能，因此自2000年开始大连市建立了城市照明无线远程监控系统，对城市路灯进行现代化的路灯管。7、【题名】USSD在工业监控系统通信过程中的应用【作者】段骞[1]李维嘉[2]【机构】[1]成都电子科技大学自动化工程学院610054[2]上海中国电子科技集团公司第五十研究所【刊名】电子技术应用.2004，30(12).-57-60【关键词】USSD接口协议 GPRS 通信流程 短消息 WAP 系统结构 运营 过程 无线远程监控系统【文摘】介绍了USSD的背景和特点，并与短消息、GPRS和WAP相比较，论述了其在工业应用上的可行性及优点，并以中电五十所成功运营在乌鲁木齐的无线远程监控系统为例，讲述了USSD在工业应用中的系统结构、接口协议和通信流程。中国专利【申请(专利)号】CN200310112714.3【名称】生产安全实时远程监控系统【申请(专利权)人】姚鸿熙【地址】江苏省南京市西康路1号河海大学计算机及信息工程学院【摘要】本发明是生产安全信息实时采集与无线远程监控系统。它包括计算机局域网、数据库服务器、事务处理服务器、通信服务器、路由器、二台监控计算机以及大屏幕投影仪、生产安全信息实时采集与远程无线传输装置等，安全监察监控中心通过通信服务器、路由器、生产安全信息实时采集与远程无线传输装置收集其管辖区内的N个煤矿的安全信息，其中N＝1～9999，局域网将上述各部件连接起来，各互联设备之间以10～100Mbps的速率传送数据包。优点：收集的数据是实时瓦斯等安全数据，真实反映煤矿生产状况。先进的无线移动通信技术、拨号方式、电力载波、无线直放站等作为数据通信的补充方式，投资少、速度快、组网灵活覆盖面广、可靠性高、适应性强，实现多级联网的同步实时监测。【申请(专利)号】CN200420062134.8【申请日】2004.06.25【名称】低压配变网络无线远程监控系统主站及数据采集终端【申请(专利权)人】南京师范大学【地址】江苏省南京市宁海路122号【摘要】本实用新型公开了一种低压配变网络无线远程监控系统主站及数据采集终端，由一个主站、若干个数据采集终端可以组成低压配变网络无线远程监控系统。数据采集终端，由电流电压传感器、中央处理器和GSM模块组成。系统主站由中心控制器、控制中心计算机和输出设备构成。其中，中心控制器由GSM模块、中央处理器构成。本低压配变网络无线远程监控系统，通过对电力线路运行数据的采集、参数监测、数据处理，为提高电网供电可靠性和电力企业经济效益，实现线损管理、供电方案优化、电压合格率统计提供了更为全面的信息和先进的管理手段。【主权项】1、一种低压配变网络无线远程监控系统数据采集终端，由电流电压传感器、中央处理器和GSM模块组成，其特征是：电流电压传感器连接中央处理器的I/O接口，中央处理器的串行口连GSM模块的串行口。【申请(专利)号】CN95106746.X【名称】社区急情动态监控系统【申请(专利权)人】屈伟；王国华；张玉祥；倪二男【地址】陕西省西安市第二炮兵工程学院干部处【摘要】本发明提供了一种社区急情动态监控系统，涉及微电子、计算机应用、通讯及传感技术。包括传感器、报警信号检测与控制装置、无线编码发射装置、接收与自动发送装置及接收终端，系统巧妙有效地利用了电话线、传呼台、BP机的有线、无线通讯功能，使整个系统形成全自动式有效闭环回路。为提高社会的综合治理及政府管理水平，为广大群众救急脱险等提供了最佳技术方案。【主权项】一种社区急情动态监控系统，包括传感器、信号检测、控制与发射装置、信号接收、解码及自动发送装置、电话线、传呼台、监控终端、其特征在于：该系统的网络连接方式为：(1)设置在社区中各个用户终端的多个各类传感器与一个控制发射器以有线方式连接；(2)控制发射器以无线方式发送信号至收发器；(3)收发器与电话有线连接；通过收发器内部的拨号电路将多类信号自动拨号至传呼台；(4)传呼台收到信号后以无线方式传至设在监控中心与计算机结为一体的BP机和(或)游动巡逻车的BP机；(5)计算机采集BP机终端信号后经综合分析，以图、文、声提醒值守人员，并以无线方式向游动巡逻车发出指令情报。【申请(专利)号】CN02109194.3【名称】油田用远程无线监控系统【申请(专利权)人】哈尔滨理工大学；李伟力；周封；沈稼丰【地址】黑龙江省哈尔滨市动力区大庆路121号理工大学东区224信箱【摘要】本发明涉及一种油田用远程无线监控系统，能够实现对油田运程监测、控制。技术方案：一种油田用远程无线监控系统，由多个终端设备、监控中心等构成，其特征在于：电流、电压互感器的信号输出端接测量接口电路的信号输入端，测量接口电路的信号输出端接CPU，CPU的信号输出端接光电隔离电路，光电隔离电路的信号输出端接继电器驱动电路的信号输入端，继电器驱动电路的信号输出端接能够对抽油机电机控制的继电器，CPU还经接口电路接无线收发装置，监控中心设置有与终端设备相对应的无线收发装置，无线收发装置与监控中心的计算机相连。权利要求书1、一种油田用远程无线监控系统，由多个终端设备、监控中心等构成，其特征在于：电流、电压互感器的信号输出端接测量接口电路的信号输入端，测量接口电路的信号输出端接CPU，CPU的信号输出端接光电隔离电路，光电隔离电路的信号输出端接继电器驱动电路的信号输入端，继电器驱动电路的信号输出端接能够对抽油机电机控制的继电器，CPU还经接口电路接无线收发装置，监控中心设置有与终端设备相对应的无线收发装置，无线收发装置与监控中心的计算机相连。【申请(专利)号】CN200420111152.0【名称】一种用于工业港设备的远程监控装置【申请(专利权)人】武汉科技大学【地址】湖北省武汉市青山区建设一路【摘要】本实用新型涉及一种用于工业港设备的远程监控装置。所采用的技术方案是：将现场设备通过通讯电缆与数据采集控制系统的数据采集口连接，数据采集控制系统的串口与现场端的无线数传电台的串口连接，现场端的无线数传电台通过通讯介质以无线的方式与监控中心端的无线数传电台进行双工通讯，监控中心端的无线数传电台的串口与计算机监控系统的串口连接。本装置实现了监控中心和设备之间的通讯，达到分布控制、集中管理的目的，特别是实现了及时故障报警、分析和预测故障部位等功能，保证了工业港稳定的生产。具有投入周期短、成本低、结构简单、工作稳定可靠、易于维护和后期扩展的特点。【主权项】1、一种用于工业港设备的远程监控装置，其特征在于将现场设备通过通讯电缆与数据采集控制系统的数据采集口连接，数据采集控制系统的串口与现场端的无线数传电台的串口连接，现场端的无线数传电台通过通讯介质以无线的方式与监控中心端的无线数传电台进行双工通讯，监控中心端的无线数传电台的串口与计算机监控系统的串口连接。

上述公开的无线远程监控系统能够实现对生产过程的监测、控制，但也存在一些不足之处，有的系统复杂，设备部件多，有的电路设计不合理，数据采集不方便，工作起来可靠性不好。

发明内容

本发明人为了解决现有技术存在的问题，设计了一种无线远程监控系统，可以对一些部门和单位的设备和生产情况或者居民小区的生产，生活设施进行监控。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

无线远程监控系统由无线发射器、无线接收器和PC机或终端计算机构成，无线发射器安装在设备现场或线路上，无线接收器和PC机或终端计算机安装在监控室内，无线接收器也可以与电话网串连，当现场发生问题时，无线发射器发出信号，无线接收器收到信号后，对信号进行处理，输入到计算机进行分析，以图像或其它形式显示，或者通过电话将信号传到管理指挥台，以便采取相应措施。

无线发射器由防雷电路、定时开关电路、编码发射电路构成，信号由设施的常开触点引入无线发射器，先通过防雷电路后接定时开关电路然后接编码发射电路，无线发射器电源由碱性电池供电。

以上所说的防雷电路由泄放雷电流的放电管、钳位稳压的瞬态抑制管、电感组成。放电管并联在电路前端，电感串联在电路上，瞬态抑制管并联在电路末端。

以上所说的定时开关电路定时电路和开关电路组成，定时电路采用PIC系列单片机控制，开关电路采用光耦合开关构成，单片机控制光耦合开关动作。

以上所说的编码发射电路由编码芯片、拨码开关、无线发射模块构成，拨码开关连接编码芯片的地址端和数据端设置设备的发射代码，编码芯片提供信号给无线发射模块。

无线接收器由接收解码电路、单片机控制电路、显示电路显示电路或声控输出电路、通讯电路、掉电保护电路构成。接收解码电路连接单片机控制电路，单片机控制电路输出连接显示电路、掉电保护电路和通讯电路，电源稳压电路为无线接收器给各电路供电。。

以上的接收解码电路由无线接收模块和解码芯片构成，无线接收模块接收到无线发射器发射过来的无线电波时将信号传送给解码芯片进行解码。

以上的单片机控制电路由AT89C51单片机和控制按钮组成，控制按钮由显示按钮、复位按钮、清零按钮。

以上显示电路由串并口转换芯片和4位共阴数码管构成，单片机输出线与串并口转换芯片以及数码管连接，单片机控制串并口转换芯片显示数据在4位共阴数码管上。

以上的掉电保护电路由E²PROM片外储存器构成，并与单片机连接，单片机把数据记录在E²PROM里面，当系统恢复供电时，在从E²PROM把数据提取出来，这样可以起到掉电保护的作用。

以上的通讯电路由电平转换芯片构成，单片机串行通讯口连接电平转换芯片，将TTL电平转换城RS232电平，这样和Modem建立起通讯。

本实用新型无线远程监控系统的特点是：

具有配置灵活、实施方便、可靠性高、数据采集及时、准确等特点。在接收端范围直径100米(有障碍物的楼层)、300米(接收端为空旷地)可无线监控45个点(单个接收器)，超出范围时可再配置接收器；由于该系统采用无线传输的方式，用户无需布线，只需安装数据采集端、数据接收端、modem(和远程计算机进行通讯)设置即可；此系统还具有传输稳定可靠、通信速率高、接收灵敏度高、抗干扰能力强、功耗低、掉电保护、定时发射等特点，它适用范围广，可用于各行各业。

附图说明

图1是本实用新型无线远程监控系统的结构图。

图2是本实用新型无线远程监控系统的技术原理说明图。

图3是本实用新型无线远程监控系统的无线发射器电路图。

图4是本实用新型无线远程监控系统的无线接收器电路图。

具体实施方式

如图1所示，无线远程监控系统可以对一些部门和单位的设备、居民小区的生产，生活设施进行信号监测或防雷监控，如区域1，监控设施安装有两个无线发射器，在中心控制室安装有无线接收器，接收信号通过Modem连到电话网，其它区域也是采用相同方式，安装的无线发射器通过Modem连到电话网，再通过Modem接到PC机或电脑终端。

如图2所示，无线发射器由防雷电路、定时开关电路和编码发射电路构成，无线接收器由接收解码电路、单片机控制电路、显示电路、通讯电路、掉电保护电路构成，无线接收器与PC软件监控终端或计算机连接。

如图3所示，无线发射器包括与监控设施连接的开关K、防雷电路、定时模块、控制开关电路、编码器、发射模块，整个发射器电源由碱性电池E供电，平时无功耗，监控设施连接的开关K接到端子J3后先经由放电管G1、电感L1、L2、可控二极管TVS1、TVS2组成的防雷电路后分别接用PIC系列单片机做成的定时模块U4以及控制开关电路，再接编码器U1(HS2262A)和无线发射模块U5(FSMK)，控制开关电路为光电耦合器开关U2，编码预先设有数据码和地址码，当将已经设置好的地址码和数据码传输通过无线发射模块U5发射出去。

如图4所示，无线接收模块包括无线接收模块B1(SJJSIAZ)、解码器B3、单片机B2、外部存储器B4、通讯电路、显示电路B5、电平转换电路B8、声控输出电路B6、电源稳压电路，无线接收模块B1接解码器B3和单片机B2，并分别接电平转换电路B8、显示电路、声控输出电路B6，单片机处理无线接收模块、解码器的信息，并将处理后的信息传到外部存储器、电平转换电路、显示电路、声控输出电路，当接收器接收到无线发射模块发射过来的信号，解码器处理接收模块传输过来的数据，单片机的连接解码器的地址端，单片机B2采用AT89C51，单片机工作时轮巡预先设置好在单片机中的地址码，当地址码和无线接收模块传送来数据的地址码相同时，解码器才开始对无线接收模块传送过来的数据进行解码，正确解码时解码器输出高电平，触发单片机中断，单片机停止轮巡地址码，单片机的接收解码器将解读出来的数据码，单片机对数据码进行数据处理，单片机控制驱动显示电路的芯片显示数码管或声控输出电路报警。此时单片机将地址码和数据码一同显示在4位共阴数码管上，前面2位为地址码，后面2位为数据码，数字以10进制进行显示，单片机驱动声控输出电路的峰鸣器同时发出持续峰鸣警报。当用户连续按下显示按钮时，数码管会逐个显现的是所有损坏SPD代码的历史记录；按下复位按钮时，系统复位数据不清零；按下清零按钮时，历史数据清零。系统设置了掉电保护电路，单片机每接收到1个数据时会把数据存储到E²PROM中，当系统掉电后重新供电时，单片机上电复位重新从E²PROM中提取数据，保证数据完整保存。E²PROM数据可以长久保存。系统设置最大存储历史记录，当超过时新记录会顶掉最旧的历史记录。单片机通过电平转换芯片将TTL电平转换为RS232电平，通过Modem与远方Modem进行通讯。Modem设置自动接听，单片机设置与Modem相同的通讯速率4800bit/s，当Modem和远方Modem已经通讯连接好后，远方监控软件会向接收器发送数据传输指令，接收器对指令进行判断，判断通过后会将损坏的SPD代码打包成数据包传送过去，接收机里的损坏SPD的代码依然保留，直到用户按下清零按键时才会清空。接收板工作电源采用电源分离，无线接收模块电源和单片机控制系统电源分离，可以避免单片机晶振干扰无线数据的接收，接收板电源提供Modem电源接口，只要1个9V直流稳压电源供电。天线采用水平极化的高增益天线，可以增加发射接收距离。

Claims (9)

1、一种无线远程监控系统，由无线发射器、无线接收器和PC机或终端计算机构成，其特征在于：无线发射器安装在设备现场或线路上，无线接收器和PC机或终端计算机安装在监控室内，或者与电话网串连，所述的无线发射器由防雷电路、定时开关电路、编码发射电路构成，信号由设施的常开触点引入无线发射器，先通过防雷电路后接定时开关电路然后接编码发射电路，无线发射器电源由碱性电池供电；所述的无线接收器包括接收解码电路、单片机控制电路、显示电路或声控输出电路、通讯电路、掉电保护电路、电源稳压电路，接收解码电路连接单片机控制电路，单片机控制电路输出连接显示电路、掉电保护电路和通讯电路，电源稳压电路为无线接收器给各电路供电。

2、根据权利要求1所述的无线远程监控系统，其特征在于：所述的防雷电路由泄放雷电流的放电管、钳位稳压的瞬态抑制管、电感组成，放电管并联在电路前端，电感串联在电路上，瞬态抑制管并联在电路末端。

3、根据权利要求1所述的无线远程监控系统，其特征在于：所述的定时开关电路定时电路和开关电路组成，定时电路采用PIC系列单片机控制，开关电路采用光耦合开关构成，单片机连接并控制光耦合开关。

4、根据权利要求1所述的无线远程监控系统，其特征在于：所述的编码发射电路由编码芯片、拨码开关、无线发射模块构成，拨码开关连接编码芯片的地址端和数据端设置设备的发射代码，编码芯片与无线发射模块连接。

5、根据权利要求1所述的无线远程监控系统，其特征在于：所述的接收解码电路由无线接收模块和解码芯片构成，无线接收模块接解码芯片。

6、根据权利要求1所述的无线远程监控系统，其特征在于：所述的单片机控制电路由AT89C51单片机和控制按钮组成，控制按钮包括显示按钮、复位按钮、清零按钮。

7、根据权利要求1所述的无线远程监控系统，其特征在于：所述显示电路由串并口转换芯片和数码管构成，单片机输出线与串并口转换芯片以及数码管连接。

8、根据权利要求1所述的无线远程监控系统，其特征在于：所述的掉电保护电路由外储存器构成，并与单片机连接。

9、根据权利要求1所述的无线远程监控系统，其特征在于：所述的通讯电路由电平转换芯片构成，单片机串行通讯口连接电平转换芯片，并连接通讯接口。

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