CN205209513U - 一种基于无线联接方式的智能检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于无线联接方式的智能检测设备，包括一个主控机箱和至少一个检测机箱，主控机箱主要完成用户端操控、检测数据处理、多机箱控制、自动化测试以及结果显示输出等功能；检测机箱根据其中装入检测模块的不同，可实现单一或多种综合检测功能。一个主控机箱可以与一个检测机箱接合成一体使用，也可采用级联方式舶接多个检测机箱组合使用，还可以将它们分开在无线通信有效范围内遥控使用。

Description

一种基于无线联接方式的智能检测设备

技术领域

本发明涉及一种检测装置，具体涉及一种用于现场级便携使用的无线联接方式的智能检测设备。

背景技术

传统的检测仪表采用台式或箱式一体化结构形式，检测功能单一，检测接口不可更换，一般不具备自动化测试能力，常人不易掌握使用。如今，大量的现场检测需要一款使用简便、易于携带、综合检测能力强、具备自动测试能力的新型智能检测设备，该设备采用统一的图形化操作界面，根据不同检测需要可配置相应的检测模块/接口，易于拆装和组合，以满足多种不同检测任务的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于无线联接方式的智能检测设备，该设备通过主控机箱与测控机箱的组合使用，再配合运行相应的检测程序，可以实现单一检测、多功能综合检测和自动测试，平台与模块间采用了无线数据联接方式，大大降低了设备驳接复杂度、简化了拆装操作，易于携带使用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于无线联接方式的智能检测设备，包括一台主控机箱和至少一个检测机箱，主控机箱与检测机箱间以无线连接方式进行数据交换，二者之间在物理上通过快连锁紧机构驳接，既可组合使用也可分离使用，共同实现对被测物的自动、交互式或手动检测。

所述主控机箱内部包括主控计算机、无线接入单元和主机电源管理，主控计算机是一台集成了嵌入式处理器的小型计算机系统，通过无线接入单元与若干个外置的检测机箱建立无线通信联系和收发检测数据，主机电源管理为主控机箱提供电池供电或外接直流电源供电。

进一步，所述主控机箱内还包括第一保密单元，第一保密单元可以实现对收发信息的加/解密处理。

所述检测机箱包括检测模块、检测接口、背板O槽单元和模块电源管理，检测模块用于实现被测对象的功能和性能测试，它通过背板O槽单元以无线方式与主控计算机交换检测数据，模块电源管理为检测机箱提供电池供电或外接直流电源供电。

进一步，所述检测机箱内还包括第二保密单元，第二保密单元可以实现对收发信息的加/解密处理。

根据检测机箱装入检测模块的不同，可实现单一或多种综合检测功能。

进一步，所述快连锁紧机构既可实现主控机箱和检测机箱间的快速对接、牢固锁紧，又可实现二者的轻松拆分；快连锁紧机构还可应用于多个检测机箱之间的级联叠加。

进一步，所述主控计算机采用嵌入式计算机系统，自带数据存储功能，具有触控操作界面，运行图形化操作系统和应用程序，有对内和对外数据接口，支持外接供电和电池供电工作。

所述主控计算机能运行针对不同检测对象的检测程序，具有对检测数据的分析处理能力，可将检测结果记录保存并根据用户格式输出。

所述主控计算机能通过无线接入单元对所述检测机箱集中或分别进行控制，具备单独或统一启动、关闭、发送、接收、复位所述的检测模块的功能。

进一步，无线接入单元具备无线访问接入功能，允许符合通信协议的检测机箱采用无线方式接入，可以同时接入不少于2个以上设备，相互间不干扰协同工作。

所述无线接入单元具有实现主控计算机与所述的检测模块间数据双向透传功能，即主控计算机下行数据和检测模块上行数据可以同时收发，高速传输。

进一步，第一保密单元对所述的主控计算机和无线接入单元双向传输的数据进行加密/解密，以增强检测数据的内部安全性，这一过程与第二保密单元所做工作是互逆的，该单元属选配部件。

进一步，所述主机电源管理提供对所述的主控计算机和无线接入单元工作所需的电源，可以支持内部电池供电也可支持外接电源供电，具有电池电源管理功能，支持充放电检测和电量显示。

进一步，所述主控机箱具有便携式操作特性，体积紧凑重量轻，方便单独手持或与所述的检测机箱组合使用，支持触控操作(电容或电阻式)，可以采用自身锂电池供电也可以外接电源供电，电池可更换。

进一步，所述检测机箱中的检测模块通过数字、模拟、混合、射频、微波电子技术、软件无线电(SDR)技术、虚拟仪器技术等，实现数字多用表、信号源、示波器、逻辑分析仪、频谱仪、功率计、频率计、无线电综合测试仪、电台自动测试仪等单一功能或综合功能的智能检测仪表单元。

所述检测模块采用可插拔结构设计，整体通过导轨形式安装在所述的检测机箱中，与所述的背板O槽单元进行电气连接，以无线方式接收和发送检测数据。

所述检测模块安装有所述的检测接口作为信号调理、通道适配，与相应的被测单元实现电气和机械连接，实现检测过程中的信息激励(发功能)和数据采集(收功能)，根据需要检测接口可方便的从检测模块上更换下来。

进一步，所述背板O槽单元安装无线透传模块，实现串口(UART)、网口(Ethernet)或USB口到无线通信口的双向数据传输；具有背板总线功能，至少能分别接入一个所述的检测模块和模块电源管理单元，并可选配安装一个所述的第二保密单元。

进一步，所述第二保密单元所述的检测模块和背板O槽单元双向传输的数据进行加密/解密，以增强检测数据的内部安全性，这一过程与第一保密单元所做工作是互逆的，该单元属选配部件。

进一步，模块电源管理提供对所述的检测模块和背板O槽单元工作所需的电源，可以支持内部电池供电也可支持外接电源供电，具有电池电源管理功能，支持充放电检测和电量显示。

进一步，所述检测机箱具有便携式操作特性，体积紧凑重量轻，方便单独手持或与所述的主控机箱组合使用，支持所述的检测模块的快速安装和更换，所述的检测接口同时也可作为检测机箱的安装面板，可以采用自身锂电池供电也可以外接电源供电，电池可更换。

本发明的有益效果：本发明使得整机设备即具有嵌入式计算机系统的智能化特点，又具有模块化仪表的检测功能，通过更换不同模块及运行相应的检测软件，可以满足自动、半自动和手动测试需要，适用于不同行业和领域应用，平台与模块间采用的无线数据传输，大大简化了二者的物理与电气联接形式，非常有利于整机的小型化和组合化。本发明在“自动检测的小型化”和“传统仪表的智能化”这两个方面做出了重要的改进，采用本发明的系列智能检测设备可应用在航天、航空、汽车、电子、电力、水利、气象、化工、轨道交通、通信、军事技术保障等领域。

附图说明

图1本发明所述设备的组成结构示意图；

图2是图1中主控计算机的组成结构示意图；

图3是图1中无线接入单元的组成结构示意图；

图4是图1中保密单元的组成结构示意图；

图5是图1中主机电源管理的组成结构示意图；

图6是图1中主控机箱的组成结构示意图；

图7是图1中快连锁紧机构的组成结构示意图；

图8是图1中检测模块的组成结构示意图；

图9是图1中检测接口的组成结构示意图；

图10是图1中背板O槽单元的组成结构示意图；

图11是图1中模块电源管理的组成结构示意图；

图12是图1中检测机箱的组成结构示意图；

图13是软件层次框架。

具体实施方式

下面结合附图1-13和实施例对本发明作进一步的说明。

图1中，一种基于无线联接方式的智能检测设备，包括一台主控机箱和至少一个检测机箱，主控机箱内部包括主控计算机、无线接入单元、保密单元(可选)和主机电源管理；检测机箱内部包括检测模块、检测接口、背板O槽单元、保密单元(可选)和模块电源管理等主要部件组成；主控机箱和检测机箱之间有快连锁紧机构。

在图2中，所述的主控计算机，集成了嵌入式处理器和大容量存储单元，具有电容或电阻形式触控显示屏，至少应包含有线/无线网络接口及USB接口，采用电池/直流电源供电。在其上运行针对不同检测对象的检测程序，能够完成检测数据的分析处理，并将检测结果记录保存为用户规定格式输出。主控计算机还具备无线控制其它检测模块的功能，可以通过其上运行的管理程序启动、关闭、发送、接收、复位一个或多个外部的检测模块。

图3中，所述的无线接入单元，具备无线访问接入(AP)功能，允许同时不少于2个以上外置设备以无线通信协议方式接入，其内置了至少一个Ethernet接口、一个UART接口、一个可选的USB接口，并实现无线数据与这些接口间的双向透明传输。

图4中，所述保密单元包括第一保密单元和第二保密单元，具有数据加密/解密功能，能够对上位机和下位机接口之间的数据包进行双向同步加/解密，加/解密算法可以选择和修改，内部通道控制可设定旁路模式，该单元属选配部件，可同时适用于主控机箱和测控机箱内。

图5中，所述的主机电源管理，外部电源输入的直流进入电源输出单元后，可直接转换输出到主机、无线和保密端口上，同时也可以作为内部电池的充电输入，充放电管理模块接收来自电池电量检测的数据，控制对可更换电池的充放电电流。

图6中，所述的主控机箱，内部装入了主控计算机、无线接入单元、主机电源管理和可选的保密单元，采用便携式设计，使用触屏操作，外部接口至少包含一个USB口、一个ethernent口、一个电源接口，内置的电池可更换。

图7中，所述的快连锁紧机构，内部包括一套磁性吸合装置和一套机械锁紧组件。磁性吸合装置可以实现主控机箱与检测机箱以及多个检测机箱间快速对位连接，机械锁紧组件保证上述机箱间能够牢固稳定了紧固。

图8中，所述的检测模块，集成了调理、数采、板载处理器、总线、背板、缓存和电源功能单元。其中：调理单元负责对检测输入/输出信号的调理；数采单元主要是A/D或D/A转换；板载处理器负责对检测信号的处理(包括产生、分析、比较)，主要是嵌入式CPU、FPGA或DSP器件；缓存单元由高速CACHE组成，完成猝发式检测所需的数据存储；总线单元对应不同总线数据通信协议，并将数据发往背板单元与外部进行传输交换。

图9中，所述的检测接口，包括分别与检测模块和被测件联接的机械装置、负责信号通道选择的切换单元和完成信号调理的适配单元。信号切换可以人工手动操作也可以实现程序控制自动操作。

图10中，所述的背板O槽单元，包括一个槽模块，实现串口(UART)、网口(Ethernet)或USB口到无线通信口的双向数据透传；具有背板总线功能，至少能分别接入一个所述的检测模块和背板电源管理单元，并可选配安装一个所述的保密单元。

图11中，所述的模块电源管理，外部电源输入的直流进入背板电源管理单元后，可直接转换输出到O槽和检测模块上，同时也可以作为内部电池的充电输入，充放电管理模块完成电池电量检测和电流控制。

图12中，所述的检测机箱，内部装入了检测模块(含检测接口)、背板O槽单元、模块电源管理和可选的保密单元，采用便携式设计、抽屉式组件结构，总体外形尺寸与主控机箱相适应，根据需要多个检测机箱还可组合级联使用，内置的电池可更换。

在表1中：

主控计算机通过运行检测程序完成自动/半自动/手动测试。

这些软件都是以各类检测模块的功能为应用程序接口(API)开发。

这些API的底层是由五个基本的驱动函数表达。

表1检测操作基本函数

图13中，通过无线透传数据层，五个基本驱动函数被转换为检测模块可以识别的总线命令，如USB、Ethernet或UART命令等。

本发明提供了一种基于无线联接方式的智能检测设备，由于采用了“平台+模块+软件”的技术体制，使得整机设备即具有嵌入式计算机系统的智能化特点，又具有模块化仪表的检测功能，通过更换不同模块及运行相应的检测软件，可以满足自动、半自动和手动测试需要，适用于不同行业和领域应用，平台与模块间采用的无线数据传输，大大简化了二者的物理与电气联接形式，非常有利于整机的小型化和组合化。本发明在“自动检测的小型化”和“传统仪表的智能化”这两个方面做出了重要的突破，基于无线互联的检测设备集成技术在国内属首创，采用本发明的系列智能检测设备在航天、航空、汽车、电子、电力、水利、气象、化工、轨道交通、通信、军事技术保障等领域具有十分广阔的应用前景。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：包括一台主控机箱和至少一个检测机箱，主控机箱与检测机箱之间以无线连接方式进行数据交换，二者之间在物理上通过快连锁紧机构驳接，可组合使用也可分离使用，共同实现对被测物的自动、交互式或手动检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：所述主控机箱内部包括主控计算机、无线接入单元和主机电源管理，主控计算机为集成了嵌入式处理器的小型计算机系统，通过无线接入单元与若干个外置的检测机箱建立无线通信联系和收发检测数据，主机电源管理为主控机箱提供电池供电或外接直流电源供电。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：所述主控机箱内还包括第一保密单元，第一保密单元可以实现对收发信息的加/解密处理；

所述检测机箱内还包括第二保密单元，第二保密单元可以实现对收发信息的加/解密处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：所述检测机箱包括检测模块、检测接口、背板O槽单元和模块电源管理，检测模块用于实现被测对象的功能和性能测试，它通过背板O槽单元以无线方式与主控计算机交换检测数据，模块电源管理为检测机箱提供电池供电或外接直流电源供电。

5.根据权利要求1所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：所述快连锁紧机构既可实现主控机箱和检测机箱间的快速对接、牢固锁紧，又可实现二者的轻松拆分；快连锁紧机构还可应用于多个检测机箱之间的级联叠加。

6.根据权利要求2所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：所述主控计算机采用嵌入式计算机系统，自带数据存储功能，具有触控操作界面，运行图形化操作系统和应用程序，有对内和对外数据接口，支持外接供电和电池供电工作；

所述主控计算机能运行针对不同检测对象的检测程序，具有对检测数据的分析处理能力，可将检测结果记录保存并根据用户格式输出；

所述主控计算机能通过无线接入单元对所述检测机箱集中或分别进行控制，具备单独或统一启动、关闭、发送、接收、复位所述的检测模块的功能。

7.根据权利要求2所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：无线接入单元具备无线访问接入功能，允许符合通信协议的检测机箱采用无线方式接入，可以同时接入不少于2个以上设备，相互间不干扰协同工作；

所述无线接入单元具有实现主控计算机与所述的检测模块间数据双向透传功能，即主控计算机下行数据和检测模块上行数据可以同时收发，高速传输。

8.根据权利要求4所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：所述检测模块采用可插拔结构设计，整体通过导轨形式安装在所述的检测机箱中，与所述的背板O槽单元进行电气连接，以无线方式接收和发送检测数据；

所述检测模块安装有所述的检测接口作为信号调理、通道适配，与相应的被测单元实现电气和机械连接，实现检测过程中的信息激励和数据采集，根据需要检测接口可方便的从检测模块上更换下来。

9.根据权利要求4所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：背板O槽单元安装无线透传模块，实现串口、网口或USB口到无线通信口的双向数据传输；具有背板总线功能，至少能分别接入一个检测模块和模块电源管理单元，并可选配安装一个第二保密单元。

10.根据权利要求3所述的一种基于无线联接方式的智能检测设备，其特征在于：第一保密单元对所述的主控计算机和无线接入单元双向传输的数据进行加密/解密，以增强检测数据的内部安全性，这一过程与第二保密单元所做工作是互逆的，该单元属选配部件；

所述第二保密单元所述的检测模块和背板O槽单元双向传输的数据进行加密/解密，以增强检测数据的内部安全性，这一过程与第一保密单元所做工作是互逆的，该单元属选配部件。