CN202632503U

CN202632503U - 工业型环境信息采集系统

Info

Publication number: CN202632503U
Application number: CN 201220099687
Authority: CN
Inventors: 黄亚誉
Original assignee: XIAMEN JUSTSUM DIGITAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XIAMEN JUSTSUM DIGITAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-03-16

Abstract

本实用新型涉及用于工业环境下的信息采集系统。本实用新型的一种工业型环境信息采集系统，包括环境信息采集终端、网络传输模块和服务器；所述环境信息采集终端包括射频模块、MCU单片机、存储模块、电源模块和传感模块，所述射频模块和存储模块的输入端电性连接于MCU单片机的控制输出端，所述射频模块、传感模块和MCU单片机的输出端电性连接于存储模块的输入端，所述电源模块的电源端电性连接于射频模块、MCU单片机和存储模块的电源端；所述传感模块至少包括传感器采集模块和数模转换模块，所述传感器采集模块的输出端口电性连接于数模转换模块的输入端口；所述环境信息采集终端通过网络传输模块连接到服务器。本实用新型应用于环境信息采集。

Description

工业型环境信息采集系统

技术领域

本实用新型涉及环境信息采集系统，具体涉及用于工业环境下的信息采集系统。

背景技术

在现代工农业生产中，进行对环境参数例如温度、湿度、水压等信息采集和检测是必不可少的内容。传统的检测方法不仅消耗大量人力、物力，而且适用范围小、效率很低，不能满足工农业现代化机械大生产的要求。

因此市面上出现了一些自动化的环境信息采集系统，主要依靠单片机外接温度传感器、湿度传感器等设备对环境参数进行采集。但现有的环境信息采集系统的适用范围小，往往不能适用于布线不易、环境恶劣、障碍物多的工业环境下。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种工业型环境信息采集系统，实时监测环境参数并进行前端处理，将环境参数通过无线自组网发送至监控中心，以满足在布线不易、环境恶劣、障碍物多的工业环境下的应用。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种工业型环境信息采集系统，包括环境信息采集终端、网络传输模块和服务器；

所述环境信息采集终端包括射频模块、MCU单片机、存储模块、电源模块和传感模块，所述射频模块和存储模块的输入端电性连接于MCU单片机的控制输出端，所述射频模块、传感模块和MCU单片机的输出端电性连接于存储模块的输入端，所述电源模块的电源端电性连接于射频模块、MCU单片机和存储模块的电源端；所述传感模块至少包括采集环境参数的传感器采集模块和用以将传感器采集模块采集到的环境参数进行数模转换以方便MCU单片机处理的数模转换模块，所述传感器采集模块的输出端口电性连接于数模转换模块的输入端口；所述存储模块进一步包括用以存储传感模块采集到的环境参数的ROM存储模块和备份上述信息的SD卡存储模块；

所述环境信息采集终端通过网络传输模块连接到服务器。

进一步的，所述网络传输模块是使用无线自组网技术的网络传输模块，是GPRS无线网络传输模块或者WLAN无线网络传输模块。

进一步的，所述电源模块还包括一电源防雷模块，以适应经常发生雷击现象的野外恶劣环境。所述电源模块是纽扣电池或外接电源。为了保障系统的可靠性，防止突然断电情况下的数据丢失，所述电源模块是双冗余电源模块，备用电源优选使用UPS不间断电源。

进一步的，所述环境信息采集终端的传感模块还包括用以处理传感模块采集到的环境参数的前置处理与数值分析模块，所述前置处理与数值分析模块的输入端口电性连接于数模转换模块的输出端口。该前置处理与数值分析模块可以预先对采集到的环境参数进行初步筛选和处理，减轻主机的负担，并更迅速更直接的反应了采集到的数据的情况。

进一步的，所述传感模块的传感器采集模块是光照传感器、温度传感器、湿度传感器、风向传感器、水压传感器、烟雾传感器、声音传感器、红外线传感器或特殊气体与化合物传感器中的一个或者多个。

进一步的，所述环境信息采集终端还包括报警终端，所述报警终端电性连接于MCU单片机的输出端。

本实用新型采用上述结构，具有以下优点：

1. 本实用新型的存储模块包括ROM存储模块和SD卡存储模块，ROM存储模块用以存储传感模块采集到的环境参数，SD卡存储模块用以备份上述信息，避免因特殊情况下ROM存储模块被烧毁而完全丢失信息；另外，所述电源模块是双冗余电源模块，防止突然断电情况下的数据丢失，更加保障了系统的可靠性；

2. 本实用新型的电源模块还包括一电源防雷模块，很好的适应了经常发生雷击现象的野外恶劣环境；

3. 本实用新型的环境信息采集终端还包括了前置处理与数值分析模块，可以将采集到的环境参数预先进行初步筛选和处理，减轻主机的负担，并更迅速更直接的反应了采集到的数据的情况；

4. 本实用新型的网络传输模块是使用无线自组网技术的网络传输模块，实现快速、准确、高效的网络传输；

5. 本实用新型的环境信息采集终端还包括报警终端，当有MCU单片机检测到的环境参数超出预先设定的范围时，该报警终端进行报警，及时通知工作人员进行相应的处理。

附图说明

图1是本实用新型的环境信息采集终端的结构框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

作为最佳实施例，本实用新型的工业型环境信息采集系统，包括环境信息采集终端、网络传输模块和服务器。

所述环境信息采集终端包括射频模块1、MCU单片机2、存储模块3、电源模块4和传感模块5；所述射频模块1和存储模块3的输入端电性连接于MCU单片机2的控制输出端，所述射频模块1、传感模块5和MCU单片机2的输出端电性连接于存储模块3的输入端，所述电源模块4的电源端电性连接于射频模块1、MCU单片机2和存储模块3的电源端；所述传感模块5至少包括采集环境参数的传感器采集模块51和用以将传感器采集模块采集到的环境参数进行数模转换以方便MCU单片机2处理的数模转换模块52，所述传感器采集模块51的输出端口电性连接于数模转换模块52的输入端口；所述环境信息采集终端的传感模块5还包括用以处理传感模块5采集到的环境参数的前置处理与数值分析模块53，所述前置处理与数值分析模块53的输入端口电性连接于数模转换模块52的输出端口，该前置处理与数值分析模块53可以预先对采集到的环境参数进行初步筛选和处理，减轻主机的负担，并更迅速更直接的反应了采集到的数据的情况；所述存储模块3进一步包括用以存储传感模块5采集到的环境参数的ROM存储模块和备份上述信息的SD卡存储模块；所述电源模块4还包括一电源防雷模块，以适应经常发生雷击现象的野外恶劣环境。所述电源模块4是纽扣电池或外接电源。所述电源模块是双冗余电源模块，备用电源优选使用UPS不间断电源。

所述环境信息采集终端通过网络传输模块连接到服务器。

所述网络传输模块是使用无线自组网技术的网络传输模块，是GPRS无线网络传输模块或者WLAN无线网络传输模块。

进一步的，所述传感模块5的传感器采集模块51是光照传感器、温度传感器、湿度传感器、风向传感器、水压传感器、烟雾传感器、声音传感器、红外线传感器中或特殊气体与化合物传感器的一个或者多个。

具体使用中，环境信息采集终端负责采集环境数据信息，通过采用无线自组网技术的网络传输模块与服务器串口连接。环境信息采集终端将采集到的数据信息存储到本机，同时传输给服务器，服务器对接收到的数据信息进行存储和备份。

上述过程中的自组网是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，网络的信息交换采用计算机网络中的分组交换机制，用户终端是可以移动的便携式终端，自组网中每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机，终端需要运行各种面向用户的应用程序，如编辑器、浏览器等；作为路由器，终端需要运行相应的路由协议，根据路由策略和路由表完成数据分组的转发和路由维护工作，故要求节点实现合适的路由协议。自组网路由协议的目标是快速、准确和高效，要求在尽可能短的时间内查找到准确可用的路由信息，并能适应网络拓扑的快速变化，同时减小引入的额外时延和维护路由的控制信息，降低路由协议的开销，以满足移动终端计算能力、储存空间以及电源等方面的限制。

本实用新型的网络传输模块是GPRS无线网络传输模块或者WLAN无线网络传输模块。

其中基于GPRS技术的数据采集系统中，在每个“数据采集节点”上均加载GPRS收发模块，将采集到的数据通过GPRS网络发送至“数据中心”处理，完成数据采集过程。这类系统所使用的900MHz（1800MHz）工作频点需要授权，因此系统的构建、维护、运行均需当地的GPRS网络运营商支持，系统总成本较高，并且系统的可工作区域严格受限于当地GPRS网络的覆盖范围，系统灵活性差。

而基于WLAN技术的数据采集系统中，每个“数据采集节点”上加载附属的无线网卡，在“数据中心”加载无线局域网接入点（Access Point－AP），通过无线网卡和无线AP之间“点到点”的数据传输完成数据采集过程。这类系统所使用的2.4GHz工作频点（目前中国国内只批准了这一WLAN频点）属于免费频段，无需第三方网络支持。

鉴于上述优缺点，本实用新型采用基于WLAN技术的数据采集系统来对环境信息采集终端进行设计。本实用新型的环境信息采集终端主要包含了信息采集、信息控制、信息接收与传输几大模块，信息采集以来传感器采集模块51来完成。传感器采集模块采集环境信息，存储到存储模块3之中。射频模块1负责接收和发送信息。MCU单片机2起到中央控制的作用。而电源模块4可以自带纽扣电池或使用外接电源，使用纽扣电池的终端易于携带和回收，使用外接电源的采集终端适用于固定位置，不便携带，但安全性会略高。可以依据具体情况选择有源或者无源。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种工业型环境信息采集系统，其特征在于：该系统包括环境信息采集终端、网络传输模块和服务器；

所述环境信息采集终端通过网络传输模块连接到服务器。

2.根据权利要求1所述的工业型环境信息采集系统，其特征在于：所述网络传输模块是使用无线自组网技术的网络传输模块，是GPRS无线网络传输模块或者WLAN无线网络传输模块。

3.根据权利要求1所述的工业型环境信息采集系统，其特征在于：所述电源模块还包括一电源防雷模块。

4.根据权利要求1或3所述的工业型环境信息采集系统，其特征在于：所述电源模块是双冗余电源模块。

5.根据权利要求1所述的工业型环境信息采集系统，其特征在于：所述电源模块是纽扣电池或外接电源。

6.根据权利要求1所述的工业型环境信息采集系统，其特征在于：所述传感模块的传感器采集模块是光照传感器、温度传感器、湿度传感器、风向传感器、水压传感器、烟雾传感器、声音传感器、红外线传感器或特殊气体与化合物传感器中的一个或者多个。

7.根据权利要求1所述的工业型环境信息采集系统，其特征在于：所述环境信息采集终端还包括报警终端，所述报警终端电性连接于MCU单片机的输出端。