CN212875859U

CN212875859U - 一种传感器数据远程采集装置

Info

Publication number: CN212875859U
Application number: CN202021861141.XU
Authority: CN
Inventors: 孔繁斌
Original assignee: FAW Jiefang Automotive Co Ltd
Current assignee: FAW Jiefang Automotive Co Ltd
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2021-04-02
Anticipated expiration: 2030-08-31

Abstract

本实用新型实施例提供了一种传感器数据远程采集装置，包括：传感器模块，用于采集多种传感器数据；数据处理模块，与所述传感器模块连接，用于对所述多种传感器数据进行数据处理并显示；数据存储模块，与所述数据处理模块连接，用于通过HTTP协议接受所述数据处理后的多种传感器数据并进行存储。本实用新型实施例提供的一种传感器数据远程采集装置，通过获取多种传感器数据并通过无线方式上传存储，解决了现有技术中使用有线传输的方式进行数据传输导致传输成本较高的问题，实现了简单并且快速的传感器数据远程传输和实时监控。

Description

一种传感器数据远程采集装置

技术领域

本实用新型实施例涉及无线数据采集和传输技术，尤其涉及一种传感器数据远程采集装置。

背景技术

随着无线通信技术和总线技术的不断发展，工业领域迫切需要将机器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间互联，而这就是工业物联网(简称IIoT)的基础。企业利用IIoT采集实时数据，通过分析这些数据，可以更快的发现异常和问题，在设备出现故障之前就进行维护，避免突然停机，从而节约时间和金钱，以上就是实现预防性维修的一种途径。目前工业物联网多采用有线的方式来解决数据的采集和传输，但是受工作环境和工作内容的制约，一些特殊环境不适合采用有线的方式传输，而且遇到数据采集点较远的情况，采用有线的方式进行数据传输成本很高。

实用新型内容

本实用新型提供一种传感器数据远程采集装置，以实现简单并且快速的传感器数据远程传输和实时监控。

本实用新型实施例提供了一种传感器数据远程采集装置，包括：

传感器模块，用于采集多种传感器数据；

数据处理模块，与所述传感器模块连接，用于对所述多种传感器数据进行数据处理并显示；

数据存储模块，与所述数据处理模块连接，用于通过HTTP协议接受所述数据处理后的多种传感器数据并进行存储。

可选的，所述传感器模块包括：模拟量采集模块和一个或多个传感器，所述模拟量采集模块与所述一个或多个传感器连接，所述模拟量采集模块用于收集所述一个或多个传感器传输的模拟量数据。

可选的，所述一个或多个传感器包括：温度传感器、压力传感器和流量传感器。

可选的，所述数据处理模块包括：显示模块、WIFI模块和转换模块，所述显示模块、与所述传感器模块连接，用于显示所述多种传感器数据；所述WIFI模块与所述传感器模块连接，用于根据于外部设备建立通讯连接；所述转换模块用于将所述多种传感器数据进行格式转换。

可选的，所述数据存储模块包括服务器，所述服务器与所述数据处理模块连接，用于存储所述数据处理后的多种传感器数据。

可选的，还包括电源模块，所述电源模块与所述数据处理模块连接，用于提供工作电压。

可选的，所述电源模块包括电压模块和降压模块，所述电压模块与所述降压模块连接，用于提供第一电压；所述降压模块与所述数据处理模块连接，用于将所述第一电压转换为第二电压并提供到所述数据处理模块中。

可选的，所述降压模块包括第一降压电路，第二降压电路和第三降压电路，所述第一降压电路用于输出第三电压，所述第二降压电路用于输出第四电压，所述第三降压电路用于输出第五电压。

可选的，所述第一降压电路包括：变压器H1、第一电压输出端、电阻R1和发光二极管LED1，所述变压器H1的输入端与所述电压模块连接，所述变压器H1的输出端连接到所述第一电压输出端，所述电阻R1的第一端连接到所述变压器H1的输出端，所述电阻R1的第二端连接到所述发光二极管LED1的正极，所述发光二极管LED1的负极接地；所述第二降压电路包括：变压器H2和第二电压输出端，所述电路变压器H2的输入端与所述电压模块连接，所述变压器H2的输出端连接到所述第二电压输出端；所述第三降压电路包括：电容C1、电容C2、第三电压输出端、降压芯片U1、电阻R3和发光二极管LED2，所述电容C1的第一端连接到所述第二电压输出端，所述电容C1的第二端接地，所述降压芯片U1的输入端连接到所述第二电压输出端，所述降压芯片U1的输出端连接到所述第三电压输出端，所述电容C2的第一端连接到所述第三电压输出端，所述电容C2的第二端接地，所述电阻R3的第一端连接到所述降压芯片U1的输出端，所述电阻R3的第二端连接到所述发光二极管LED2的正极，所述发光二极管LED2的负极接地。

可选的，所述电源模块还包括复位电路，所述复位电路包括：电阻R2、电容C3、复位按键K1和信号输入端RST，所述电阻R2的第一端连接到所述第三电压输出端，所述电阻R2的第二端连接到所述复位按键K1的第一端，所述复位按键K1的第二端接地，所述信号输入端RST连接到所述复位按键K1的第一端，所述电容C3的第一端连接到所述电阻R2的第二端，所述电容C3的第二端接地。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中提供的一种传感器数据远程采集装置的模块关系连接图；

图2为本实用新型实施例一中提供的一种传感器数据远程采集装置的详细模块关系连接图；

图3为本实用新型实施例一中WIFI模块的电路图；

图4为本实用新型实施例一中转换模块的电路图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种传感器数据远程采集装置的模块关系连接图；

图6为本实用新型实施例二提供的一种传感器数据远程采集装置的详细模块关系连接图；

图7为本实用新型实施例二中第一降压电路的电路图；

图8为本实用新型实施例二中第二降压电路的电路图；

图9为本实用新型实施例二中第三降压电路的电路图；

图10为本实用新型实施例二中复位电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电压为第二电压，且类似地，可将第二电压称为第一电压。第一电压和第二电压两者都是电压，但其不是同一电压。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种传感器数据远程采集装置的模块关系连接图，本实施例适用于收集多种传感器数据并通过无线传输的方式进行上传存储的情况，具体地，本实施例提供的一种传感器数据远程采集装置包括：传感器模块1、数据处理模块2和数据存储模块3。

图2为本实施例中一种传感器数据远程采集装置的详细模块关系连接图，传感器模块1用于采集多种传感器数据；所述传感器模块1包括：模拟量采集模块11和一个或多个传感器12，所述模拟量采集模块11与所述一个或多个传感器12连接，所述模拟量采集模块11用于收集所述一个或多个传感器12传输的模拟量数据。

在本实施例中，所述一个或多个传感器12包括：温度传感器、压力传感器和流量传感器，用于获取多个温度、压力和流量数据等等，该获取的数据为模拟量数据，可以不断进行收集。其替代实施例中，传感器还可以包括常见的电压、电流信号的模拟量传感器，具体使用情况可以根据实际使用情况进行适应性选择，在此实施例中不做限定。模拟量采集模块11基于Modbus协议，Modbus是一种串行通信协议，为工业领域通信协议的业界标准，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式，具有公开发表并且无版权要求、易于部署和维护和对供应商来说，修改移动本地的比特或字节没有很多限制等等特点。通过模拟量采集模块11将多个传感器采集到的数据转换为Modbus-RTU通信格式并发送到数据处理模块2中。

数据处理模块2与所述传感器模块1连接，用于对所述多种传感器数据进行数据处理并显示。所述数据处理模块2包括：显示模块21、WIFI模块22和转换模块23，所述显示模块21、与所述传感器模块1连接，用于显示所述多种传感器数据；所述WIFI模块22与所述传感器模块1连接，用于根据于外部设备建立通讯连接；所述转换模块23用于将所述多种传感器数据进行格式转换。

在本实施例中，显示模块21为OLED(OrganicLight-EmittingDiode)显示屏，OLED属于一种电流型的有机发光器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比，OLED显示屏选择0.96寸I2C屏。WIFI模块22采用型号为ESP8266-01S的WIFI芯片，参阅图2，图2为本实施例中WIFI模块22的电路图。转换模块23采用型号为TTL转RS485的转换芯片，参阅图3，图3为本实施例中转换模块23的电路图。在固件中将WIFI模块22的IO0和IO2引脚设置为软串口RXD和TXD，并分别与转换模块23的TXD和RXD引脚连接进行串口通信。WIFI模块22的硬串口RXD和TXD分别与OLED显示模块21的SDA和SCL引脚连接，通电后WIFI模块22与显示模块21通过I2C通信，实时传递传感器信息，在OLED屏幕上显示传感器数值。具体地，WIFI模块22通过转换模块23与各个采集模块串口通信，WIFI模块22有特定固件不断向串口发送Modbus功能码03(数据读取)的HEX问询帧，从而读取应答报文中的传感器数据，WIFI模块22通过I2C总线通讯将数据传输到OLED显示屏，对传感器采集到的数据进行实时显示。

数据存储模块3与所述数据处理模块2连接，用于通过HTTP协议接受所述数据处理后的多种传感器数据并进行存储。所述数据存储模块3包括服务器31，所述服务器31与所述数据处理模块2连接，用于存储所述数据处理后的多种传感器数据。

在本实施例中，数据存储模块3通过HTTP协议将数据处理后的多种传感器数据发送到服务器31中进行存储。具体地，传感器数据通过MODBUS协议传输转换模块23，WIFI模块22通过串口通信读取转换模块23中的传感器数据并连接无线网络通过HTTP协议将数据以JASON数据格式传输至服务器31，服务器31为Windows系统，其功能为将WIFI模块22传输过来的数据处理后存储在数据库中，浏览器通过调用数据库中的数据流来实现远程监控，优选地云服务器31可设置超值或低值报警提醒，运行人员也可以通过移动终端实时通过浏览器获取各个传感器数据，便于实时监控。

实施例二

图4为本实用新型实施例二提供的一种传感器数据远程采集装置的模块关系连接图，本实施例适用于收集多种传感器数据并通过无线传输的方式进行上传存储的情况，本实施例是在实施例一的基础上增加了其他功能模块，具体地，本实施例提供的一种传感器数据远程采集装置包括：传感器模块1、数据处理模块2、数据存储模块3和电源模块4。

图2为本实施例中一种传感器数据远程采集装置的详细模块关系连接图，传感器模块1用于采集多种传感器数据；所述传感器模块1包括：模拟量采集模块11和一个或者多个传感器，所述模拟量采集模块11与所述一个或者多个传感器连接，所述模拟量采集模块11用于收集所述一个或者多个传感器传输的模拟量数据。

电源模块4包括电压模块41和降压模块42，所述电压模块41与所述降压模块42连接，用于提供第一电压；所述降压模块42与所述数据处理模块2连接，用于将所述第一电压转换为第二电压并提供到所述数据处理模块2中。所述降压模块42包括第一降压电路421，第二降压电路422和第三降压电路423，所述第一降压电路421用于输出第三电压，所述第二降压电路422用于输出第四电压，所述第三降压电路423用于输出第五电压。

在本实施例中，电压模块41为电网电压，具体地，第一电压为220V，通过转换后变成第二电压24V提供给到所述数据处理模块2中。参阅图5，图5为本实施例中第一降压电路421的电路图，所述第一降压电路421包括：变压器H1、第一电压输出端、电阻R1和发光二极管LED1，所述变压器H1的输入端与所述电压模块41连接，所述变压器H1的输出端连接到所述第一电压输出端，所述电阻R1的第一端连接到所述变压器H1的输出端，所述电阻R1的第二端连接到所述发光二极管LED1的正极，所述发光二极管LED1的负极接地。在本实施例中，第三电压为24V，第一电压输出端主要输出24V电压，变压器H1一端连接220V输入电压并输出24V电压。

图6为本实施例中第二降压电路422的电路图，所述第二降压电路422包括：变压器H2和第二电压输出端，所述电路变压器H2的输入端与所述电压模块41连接，所述变压器H2的输出端连接到所述第二电压输出端。在本实施例中，第四电压为5V，变压器H2将第一电压转换为5V后输入到转换模块23中。

图7为本实施例中第三降压电路423的电路图，所述第三降压电路423包括：电容C1、电容C2、第三电压输出端、降压芯片U1、电阻R3和发光二极管LED2，所述电容C1的第一端连接到所述第二电压输出端，所述电容C1的第二端接地，所述降压芯片U1的输入端连接到所述第二电压输出端，所述降压芯片U1的输出端连接到所述第三电压输出端，所述电容C2的第一端连接到所述第三电压输出端，所述电容C2的第二端接地，所述电阻R3的第一端连接到所述降压芯片U1的输出端，所述电阻R3的第二端连接到所述发光二极管LED2的正极，所述发光二极管LED2的负极接地。在本实施例中，第五电压为3.3V，第四电压通过型号为AMS1117-3.3的降压芯片U1后，将第四电压转换为3.3V的第五电压输入到显示模块21和WIFI模块22中。发光二极管LED2通过电阻R3连接AMS1117-3.3V降压芯片OUT引脚用作电源指示灯，电阻R3起到分压的作用，提高发光二极管使用寿命。AMS1117-3.3V降压芯片连接的电容C1为输入电容，作用是防止断电后出现电压倒置，电容C2为输出滤波电容，作用是抑制自激振荡和稳定输出电压。

所述电源模块4还包括复位电路43，所述复位电路43包括：电阻R2、电容C3、复位按键K1和信号输入端RST，所述电阻R2的第一端连接到所述第三电压输出端，所述电阻R2的第二端连接到所述复位按键K1的第一端，所述复位按键K1的第二端接地，所述信号输入端RST连接到所述复位按键K1的第一端，所述电容C3的第一端连接到所述电阻R2的第二端，所述电容C3的第二端接地。

图8为本实施例中复位电路43的电路图，在本实施例中，复位电路43与WIFI模块22连接，WIFI模块22的RST引脚与复位按键1号引脚连接，该复位按键先并联100nF电容C3后串联10KΩ电阻R2，电阻R2另一端接+3.3V电源，电容端接地。通过复位按键可以快速重新启动WIFI连接，提高了装置的稳定性。

本实用新型实施例提供了一种传感器数据远程采集装置，包括：传感器模块，用于采集多种传感器数据；数据处理模块，与所述传感器模块连接，用于对所述多种传感器数据进行数据处理并显示；数据存储模块，与所述数据处理模块连接，用于通过HTTP协议接受所述数据处理后的多种传感器数据并进行存储；电源模块，所述电源模块与所述数据处理模块连接，用于提供工作电压。本实用新型实施例提供的一种传感器数据远程采集装置，通过获取多种传感器数据并通过无线方式上传存储，解决了现有技术中使用有线传输的方式进行数据传输导致传输成本较高的问题，实现了简单并且快速的传感器数据远程传输和实时监控。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，包括：

传感器模块，用于采集多种传感器数据；

2.根据权利要求1中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，所述传感器模块包括：模拟量采集模块和一个或多个传感器，所述模拟量采集模块与所述一个或多个传感器连接，所述模拟量采集模块用于收集所述一个或多个传感器传输的模拟量数据。

3.根据权利要求2中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，所述一个或多个传感器包括：温度传感器、压力传感器和流量传感器。

4.根据权利要求1中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，所述数据处理模块包括：显示模块、WIFI模块和转换模块，所述显示模块、与所述传感器模块连接，用于显示所述多种传感器数据；所述WIFI模块与所述传感器模块连接，用于根据于外部设备建立通讯连接；所述转换模块用于将所述多种传感器数据进行格式转换。

5.根据权利要求4中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，所述数据存储模块包括服务器，所述服务器与所述数据处理模块连接，用于存储所述数据处理后的多种传感器数据。

6.根据权利要求1中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块与所述数据处理模块连接，用于提供工作电压。

7.根据权利要求6中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，所述电源模块包括电压模块和降压模块，所述电压模块与所述降压模块连接，用于提供第一电压；所述降压模块与所述数据处理模块连接，用于将所述第一电压转换为第二电压并提供到所述数据处理模块中。

8.根据权利要求7中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，所述降压模块包括第一降压电路，第二降压电路和第三降压电路，所述第一降压电路用于输出第三电压，所述第二降压电路用于输出第四电压，所述第三降压电路用于输出第五电压。

9.根据权利要求8中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，所述第一降压电路包括：变压器H1、第一电压输出端、电阻R1和发光二极管LED1，所述变压器H1的输入端与所述电压模块连接，所述变压器H1的输出端连接到所述第一电压输出端，所述电阻R1的第一端连接到所述变压器H1的输出端，所述电阻R1的第二端连接到所述发光二极管LED1的正极，所述发光二极管LED1的负极接地；所述第二降压电路包括：变压器H2和第二电压输出端，所述变压器H2的输入端与所述电压模块连接，所述变压器H2的输出端连接到所述第二电压输出端；所述第三降压电路包括：电容C1、电容C2、第三电压输出端、降压芯片U1、电阻R3和发光二极管LED2，所述电容C1的第一端连接到所述第二电压输出端，所述电容C1的第二端接地，所述降压芯片U1的输入端连接到所述第二电压输出端，所述降压芯片U1的输出端连接到所述第三电压输出端，所述电容C2的第一端连接到所述第三电压输出端，所述电容C2的第二端接地，所述电阻R3的第一端连接到所述降压芯片U1的输出端，所述电阻R3的第二端连接到所述发光二极管LED2的正极，所述发光二极管LED2的负极接地。

10.根据权利要求9中所述的一种传感器数据远程采集装置，其特征在于，所述电源模块还包括复位电路，所述复位电路包括：电阻R2、电容C3、复位按键K1和信号输入端RST，所述电阻R2的第一端连接到所述第三电压输出端，所述电阻R2的第二端连接到所述复位按键K1的第一端，所述复位按键K1的第二端接地，所述信号输入端RST连接到所述复位按键K1的第一端，所述电容C3的第一端连接到所述电阻R2的第二端，所述电容C3的第二端接地。