CN202632511U

CN202632511U - 一种自供电的无线远传数据处理装置

Info

Publication number: CN202632511U
Application number: CN 201220279430
Authority: CN
Inventors: 刘艳军
Original assignee: DALIAN LAILIBAI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DALIAN LAILIBAI INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-06-14
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-06-14

Abstract

本实用新型涉及一种自供电的无线远传数据处理装置，它集数据采集、存储、发送于一身，包括中央处理器、数据采集装置、数据存储装置、人机交互装置、无线传输装置和供电装置；中央处理器控制各装置的工作状态及数据交互，数据采集装置在中央处理器的控制下负责把仪表的数据采集过来；数据存储装置负责存储系统数据和用户数据；人机交互装置负责设备参数配置和数据查询；无线传输装置负责把需要传输的数据远程传送；供电装置负责为各个装置供电。本实用新型能够自供电长时间稳定运行，使其在不方便市电供电的场合应用成为可能。

Description

一种自供电的无线远传数据处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种自供电的无线远传数据处理装置，是一种具有采集和存储功能并可以电池供电的无线远传数据终端。

背景技术

在自动化和信息化快速发展的今天，人们对信息整合的需求越来越重视，为了合理的优化整个生产和操作流程，就需要把现场的仪表数据传送到中控室或者数据中心，进行统一处理。这就需要有一种设备能够实现这一目的。目前市场上存在一些无线远传终端，但大多只有数据传输这一功能，没有本地存储和采集功能，普遍采用市电供电。这样，用户在使用过程中，一方面，需要额外的投入采购采集设备把现场的仪表数据采集后，再通过无线远传数据终端把数据传送到数据中心；另一方面，由于无线传输和有线传输相比，本身不太可靠，一旦传输出现问题，在没有存储的情况下很容易丢失，在可靠性要求较高的场合，这种无线远传数据终端就不适用；再者，在很多无法进行市电供电而又需要远传的场合，这种无线远传数据终端就无用武之地了。

发明内容

为了克服以上的不足，本实用新型提出一种集采集、存储、发送于一体兼

可以电池供电的一种自供电的无线远传数据处理装置。

本实用新型的技术实施方案如下：

一种自供电的无线远传数据处理装置，包括中央处理器、数据采集装置、数据存储装置、人机交互装置、无线传输装置、供电装置。所述中央处理器控制各装置的工作状态及数据交互，其与数据采集装置、数据存储装置、人机交互装置、无线传输装置、供电装置相连；所述数据采集装置在中央处理器的控制下负责把仪表的数据采集过来；所述数据存储装置负责存储系统数据和用户数据；所述人机交互装置负责设备参数配置和数据查询；所述无线传输装置负责把需要传输的数据远程传送。所述供电装置与各装置连接，负责为各个装置供电。

本实用新型与现有技术对比的有益效果是：使用一个设备就可以实现现场

仪表数据的采集远传和本地存储，集成度高、可靠性高、经济效益好，而且还可以使用在市电供电有困难的地方。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的中央处理器的电路图；

图3是本实用新型的数据采集装置中4路串口通信部分电路图。

图4是本实用新型的数据采集装置中2路双脉冲量或者4路单脉冲量或者4路开关量部分电路图。

图5是本实用新型的数据采集装置中4路模拟量输入部分电路图。

图6是本实用新型的数据存储装置电路图。

图7是本实用新型的人机交互装置电路图。

图8是本实用新型的无线传输装置电路图。

图9是本实用新型的供电装置电路图。

图10是实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式并结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1

本实用新型的实施例采用中央处理器由MSP430F149低功耗单片机及外围电路组成，是系统的核心部分，负责逻辑和数据的处理工作；数据采集装置包括4路串口、4路开关量或者2路双脉冲量、4路模拟量输入接口，是设备和现场仪表的接口部分；FLASH存储单元由ATMEL公司的大容量flash存储器AT45DB161D构成，负责存储采集数据；磁敏按键和Nokia 5110液晶屏组成人机交互单元，方便操作人员进行参数设置和数据查看；GPRS传输由CINTERION公司的MC52i GPRS模块及外围电路组成，负责把采集到的数据及系统其它状态信息通过无线的方式上传到用户中心；电源处理单元由电压转换电路构成，为其他单元提供符合其要求的电源。

如图1所示，一种自供电的无线远传数据处理装置，包括中央处理器、数据采集装置、数据存储装置、人机交互装置、无线传输装置、供电装置。该图描述了组成本实用新型的主要组成部分以及它们之间的相互连接关系。

如图2所示，为中央处理器电路结构图。该图中的主要器件为MSP430F149单片机，该单片机内部集成12位ADC，以及多达64K Byte的程序存储空间，并且具有低功耗的特点，非常适合电池供电的产品使用。

如图3所示，为数据采集装置中的4路串口通信部分的电路结构示意图。图中主要器件为2个多路开关CD4051，通过这两个多路开关，把单片机的一路串口扩展为5路串口，其中一路用作和无线传输单元之间的数据交互，另外四路用于本实用新型的接口数据采集通信。

如图4所示，为数据采集装置中的2路双脉冲量或者4路单脉冲量或者4路开关量部分的电路结构示意图。图中主要器件为两个TLP521-2型光耦、一个CD40106型施密特触发器、一个CD4070异或门。其中TLP521-2用于接口输入信号的隔离；CD40106用于信号的整形；CD4070用于信号的变换，产生适当的中断触发信号。

如图5所示，为数据采集装置中的4路模拟量采集部分的电路结构示意图。图中主要器件为精密电阻和BAT54S。其中精密电阻用于信号采样，BAT54S用于信号嵌位。4路模拟量信号为0-10V电压输入或者0-20mA电流输入。

如图6所示，为数据存储装置的电路结构示意图。图中主要器件为AD45DB161D存储芯片。该存储芯片的容量2M Byte，能够存储足够多的用户数据，保证在无线网络不畅时用户数据不丢失。

如图7所示，为人机交互装置部分的电路结构示意图。图中主要器件为三个机械按键、三个霍尔芯片、一个Nokia5110液晶屏。其中机械按键主要用于生产测试用，霍尔芯片用于设备的安装调试用，液晶屏用于人机交互时的信息显示。

如图8所示，为无线传输装置的电路结构示意图。图中主要器件为MC52i型GPRS模块、SIM卡座。

如图9所示，为供电装置部分的电路结构示意图。图中主要器件为TPS63020型DC-DC芯片、ADR291、B0303XT-1W、MC33063。设备电源由4节3.6V电池并联组成，TPS63020芯片及其外围元件组成的电路负责把3.6V电源电压转换为4.1V电源电压，供给无线传输单元中的GPRS模块工作使用。ADR291及外围元件组成的电路负责把3.6V电源电压转换为稳定的2.5V电源电压作为采集单元中模数转换的基准源来使用。

B0303XT-1W及其外围元件组成的电路负责把3.6V电源电压变换为隔离的3.6V电源电压，供给采集单元中的光耦隔离部分使用。MC33063及其外围元件组成的电路负责把3.6V的电源电压转换为5V电源电压，供给进行模拟量采集时，现场仪表需要供电的场合，比如5V压力变送器等使用。3.6V经过一个二极管后直接给中央处理器及其外围元件组成的电路供电。

实施例2

如图10所示为实用新型的工作流程图。系统上电开始工作，进行系统时钟初始化，等待系统时钟稳定后，从CPU存储区中读取系统运行所需的各类参数，对参数进行验证，判断是否是合法数据，如果是非法数据，则从系统存储器中读取系统参数，如果该参数仍为非法数据，则进行系统参数初始化；如果是合法数据，则进行系统相关的初始化工作。初始化工作结束后，则判断是否为系统复位，不是的话，则将相关的变量进行清零操作，检测完毕后，开始从系统的存储器中以页为单位读取方式读取所有页的数据，并进行判断，看是否仍有保存的有效数据，有的话，则进行相关标记的记录，目的是为了将所有有效数据进行网络传输。

完成上述工作后，系统进入主循环中，由于系统是在电池供电方式下进行工作，为了最大限度的保证使用时间，在此做了特殊处理，即，在没有到达响应时间时，系统一直处于低功耗模式，最大可能的减少系统功耗，在到达响应时间后，首先检查是否需要进行数据采集工作，需要的话，进行数据采集；接着检查是否需要进行数据存储工作，需要的话，将采集到的数据按照特定的优化的格式存储到系统存储器中，继续检查是否需要进行数据的网络传输工作，需要的话，开启网络传输功能，将数据进行上传，上传结束后，检查是否有有效按键，有的话，打开显示功能，进行各种参数设置、数据查看操作，在没有任何操作持续20秒，系统关闭显示功能，进入系统低功耗模式；没有有效按键的话，系统就直接进入系统低功耗模式。

本实用新型，对众多的现场仪表具有较好的兼容性，基本可以在现场仪表无需更换的情况下就可以实现用户数据的远传，具有较好的经济效益和社会效益。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种自供电的无线远传数据处理装置，包括中央处理器、数据采集装置、数据存储装置、人机交互装置、无线传输装置和供电装置；其特征在于，所述中央处理器控制各装置的工作状态及数据交互，其与数据采集装置、数据存储装置、人机交互装置、无线传输装置、供电装置相连；所述数据采集装置在中央处理器的控制下负责把仪表的数据采集过来；所述数据存储装置负责存储系统数据和用户数据；所述人机交互装置负责设备参数配置和数据查询；所述无线传输装置负责把需要传输的数据远程传送；所述供电装置与各装置连接，负责为各个装置供电。