CN2508468Y - 远程数据采集传输系统 - Google Patents

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刘征宇
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Abstract

本实用新型是一种远程数据采集传输系统,包括:一个数据采集终端,通过RS232串口/通用串行总线接口连接主处理器;一个主处理器,该处理器通过RS232串口/通用串行总线口传连接GSM或GPRS通信模块,接收并对数据采集终端采集的数据进行压缩处理,然后将处理的数据传送给GSM或GPRS模块;GSM/GPRS通信模块,与GSM/GPRS无线网络无线连接,传送主处理器处理的采集数据和接收来自GSM/GPRS无线网络的数据。本实用新型对现场的数据(图象、温度、卫星信号、人工输入)进行采集,然后将数据通过无线网络传输到后台服务器。本实用新型的主要特点就是数据可以实时采集和实时无线传输。

Description

远程数据采集传输系统
技术领域
本实用新型涉及一种远程数据采集、无线传输设备，特别是一种可实现数据实时采集、实时传输的远程数据采集传输系统。
背景技术
目前的数据采集主要是通过数据采集系统进行现场采集，然后人工将采集的数据通过有线或无线方式传送到数据处理服务器进行处理，这种数据采集方式实时性差，即，不能实时采集、实时传输，因而不能满足一些特殊领域，例如防汛、交通等的需要。随着通信、网络等技术的迅速发展，使实时采集实时传输的数据采集传输成为可能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可实现数据实时采集、实时传输的远程数据采集传输系统。
本实用新型的上述目的是这样实现的，一种远程数据采集传输系统，包括：一个数据采集终端，通过RS232串口/通用串行总线接口连接主处理器；一个主处理器，该处理器通过RS232串口/通用串行总线口传连接GSM或GPRS通信模块，接收并对数据采集终端采集的数据进行压缩处理，然后将处理的数据传送给GSM或GPRS模块；GSM/GPRS通信模块，与GSM/GPRS无线网络无线连接，传送主处理器处理的采集数据和接收来自GSM/GPRS无线网络的数据。
所述的远程数据采集传输系统还包括一个触摸屏，用于人工数据录入。
所述的远程数据采集传输系统还包括一个模数转换器，将触摸屏输入的模拟信号转换为数字信号，送给主处理器。
所述的远程数据采集传输系统还包括一个液晶显示器，显示经处理器处理的信息。
所述的远程数据采集传输系统的数据采集终端包括摄像头、数码相机、GPS、传感器等。
所述的RS232接口连接低速的数据采集终端。
所述的RS232接口连接GPS、数码相机、低速传感器。
所述的通用串行总线接口连接高速采集终端。
所述的通用串行总线接口连接摄像头。
本实用新型的优点是：尽量利用了国内现有的无线数据通信网，利用其广泛的覆盖面积，使该设备的使用不受地域范围的影响，任何时候可以将采集到的数据及时的发送到后方远程服务器，以进行分析与处理。数据的采集方式支持范围广，任何环境下的数据采集，只要改变以下采集终端部件，就可适应新的需求。
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型使用环境的结构图；
图2是本实用新型的方框图；
图3是本实用新型的主处理器的电路图；
图4是本实用新型的电源管理单元的电路图；
图5是本实用新型的液晶显示接口的电路图；
图6是本实用新型的触摸屏接口的电路图；
图7是本实用新型的串行接口的电路图；
图8是本实用新型的键盘接口的电路图。
具体实施方式
本实用新型的使用环境系统结构如图1所示。本实用新型通过摄像头/数码相机/GPS等数据采集终端进行数据采集，在设备内部进行相应的压缩处理，然后通过GSM模块/GPRS模块将数据传入“GSM/GPRS无线网络”。在数据接收端，“数据处理服务器”可以通过无线或有线方式接收由“远程数据采集、无线传输设备”发送来的数据。同时，“数据处理服务器”也可以通过反向的数据流对“远程数据采集、无线传输设备”下达操作命令，远程操作该设备进行数据采集和传送。
参见图2，本实用新型包括：一个数据采集终端，通过RS232串口/通用串行总线接口连接主处理器，；一个主处理器，该处理器通过RS232串口/通用串行总线口传连接GSM或GPRS通信模块，接收并对数据采集终端采集的数据进行压缩处理，然后将处理的数据传送给GSM或GPRS模块；GSM/GPRS通信模块，与GSM/GPRS无线网络无线连接，传送主处理器处理的采集数据和接收来自GSM/GPRS无线网络的数据；一个触摸屏，用于人工数据录入；一个模数转换器，将触摸屏输入的模拟信号转换为数字信号，送给主处理器；一个液晶显示器，显示经处理器处理的信息；和存储器。其中，数据采集终端包括摄像头、数码相机、GPS、传感器；RS232串口连接低速的数据采集终端，比如GPS、数码相机、低速传感器；通用串行总线接口连接高速采集终端，比如摄像头。
按照使用方式来分，本实用新型有两种工作方式：第一，人工数据采集传输方式；第二，自动数据采集传输方式。第一种工作方式适用于有工作人员到达现场，进行有针对性的可改变的现场观测对象进行观测，手动方式来进行数据采集。如：手动方式针对某一水利堤坝的不同角度不同观测点进行拍摄照片，然后通过手动方式将拍摄的照片有选择的发送到总部服务器，这种传送是通过无线方式进行的，这便打破了空间和时间的限制，现场工作人员可以即时的将现场情况的有效数据传送到远程的服务器进行处理。在该工作方式中，操作人员的显示画面是通过液晶显示屏来显示的，操作人员的数据录入和操作是通过触摸笔在触摸屏点击实现的，除了采集到的数据，可以附加相应的描述信息。这种方式的操作界面与手持电脑相类似，但它将数据采集功能、数据无线传输功能都组合到了一起，携带方便，操作简单，完全可以实时有效的来完成采集数据、发送数据的功能，与远端服务器一起构成一个监控、汇报、分析处理一体化体系。
第二种工作方式是不需要有人员到达监控现场的，适用于对固定目标的监控。在这种方式中，又可根据数据的采集方式分为定时采集方式和远程命令采集方式两种。举例，如：用数码相机作为该设备的采集前端，对某一水利堤坝进行监测，可以采取定时方式，间隔1小时进行一次拍照。则该远程数据采集、无线传输设备将启动定时设置，每到一个小时，便向数码相机下达拍照命令，相机进行拍照，然后将照片以文件格式存放在相机中，设备主处理器通过命令将文件信息获得，然后将文件下在到设备的内存中并进行压缩处理；通过拨号连接，将文件传到远程的服务器，传送完毕后，并将相机内部和设备内部的照片删除掉。这便是一个典型的定时采集数据传送过程。另一种远程命令采集方式与定时采集的区别是设备一直处于等待远程命令的状态下，命令是远程服务器通过无线传输方式传送到设备上，然后设备根据命令进行驱动数码相机进行拍照，然后将数据传回远程服务器。这种自动采集传送的工作方式，不需要有人在现场进行操作，一切工作都是自动进行的。
以上所述的两种工作方式在数据采集和无线传送的技术原理上都是相同的。
此外，数据采集终端一般都是智能的，主处理器可以通过串口或USB口与它们进行通信，向它们发送相应的指令，来操作数据采集终端进行采集动作，然后，再通过RS232串口/USB口将数据传送回主处理器。这一模式是固定的，因而，数据采集可概括为依次由数据采集终端+RS232串口/USB口+设备主处理器组成，主处理器与数据采集终端之间是交互的关系。
该设备的数据传输技术原理：该设备的数据传输是通过GSM模块或GPRS模块实现的。
GSM模块的通信功能等同与GSM手机，GPRS模块的通信功能等同于GPRS手机。主处理器通过RS232串口同GSM模块相连接；通过串口或USB口与GPRS模块相连接。主处理器通过AT指令来控制GSM模块进行拨号和应答，当连接建立后，主处理器便可以直接将要传输的数据通过语音信道传到远端服务器上。对GPRS模块的操作与对GSM模块的操作是完全相同的。数据传输可概括为依次由设备主处理器+RS232串口/USB口+GSM/GRPS模块(远程服务器)组成，主处理器与GSM/GRPS模块之间的控制使用标准AT指令。
下面结合图3至图7说明本实用新型的一个具体实例。
图3示出了主处理器。主处理器包括微处理器和存储芯片。微处理器U00选择MC68EZ328，它是一个高性能的CPU芯片。存储芯片有两种：U03是1M*16的DRAM存储器MT4LC1M16E5TG，它用于存储程序运行过程中需暂时保存的变量和数据，如从数码相机接收到的图象数据等。U01、U02存储芯片为FLASH。FLASH用两片：一片(U01)为INTEL公司的28F320，用于装载系统初始化程序、字库、词库、手写识别程序等；另一片(U03)为SST39VF160，用于装载应用程序和一些在掉电时也不能丢失的数据。
图4示出了电源管理单元。电源管理单元由电源管理芯片U11及其外围电路组成。U11选择MAXIM公司生产的MAX1677。它可以提供3.3V主电源及LCD驱动电源Vee。
图5示出了液晶显示接口。液晶接口由接插件J21及限流电阻(R201ˉR217)组成。液晶选择SAMSUNG的UG-24U01-WGHT3-C，其点阵为240*320，带触摸屏和背光。
图6示出了触摸屏接口。触摸屏接口所使用的芯片为MAX1249(U31)。它是一个4路10位AD转换芯片。使用它可以精确地判断出笔按下的位置。
图7示出了串行通讯接口，即RS232串口。串行通讯接口主要由串口多路开关(U41)和RS232电平转换芯片(U42)组成。多路开关选用4052，它是一个双4选一电路。由于微处理器U00只有一路串行口(即发送TXD、接收RXD)，而它需要同相机(TXD2 & RXD2)、GSM模块(TXD3 & RXD3)、GPS模块(TXD1 & RXD1)及PC机(TXD0 & RXD0)进行串行通讯。因此需要通过控制多路开关，使CPU(U00)可以分别与不同的模块或设备通讯。多路开关芯片使用4052(U41)。由于PC机和数码相机的串行口电平为标准RS2 32电平，因此使用MAXIM公司生产的MAX3223芯片(U42)实现电平转换。当多路开关将CPU与数码相机连通时，CPU(U00)可以将图象数据从相机读到DRAM(U03)中。然后控制多路开关U41使CPU(U00)与GSM模块连通，图象数据将通过GSM模块D15发送出去。当需要定位信息时，控制多路开关U41使CPU(U00)与GPS模块连通，CPU(U00)可以发送命令和读取定位数据，然后控制多路开关U41使CPU(U00)与GSM模块连通，定位数据将通过GSM模块D15发送出去。当多路开关U41将CPU与PC机连通时，PC机可以把所需数据和程序下载到相应存储器(U01、U02)当中。
图8示出了键盘接口。键盘接口单元由接插件J51及蜂鸣器SP51组成。通过J51可以外接5个按键。蜂鸣器SP51可以发出声音用于提示或警告。

Claims (10)

1、一种远程数据采集传输系统，其特征在于包括：
一个数据采集终端，通过RS232串口/通用串行总线接口连接主处理器；
一个主处理器，该处理器通过RS232串口/通用串行总线口传连接GSM或GPRS通信模块，接收并对数据采集终端采集的数据进行压缩处理，然后将处理的数据传送给GSM或GPRS模块；
GSM/GPRS通信模块，与GSM/GPRS无线网络无线连接，传送主处理器处理的采集数据和接收来自GSM/GPRS无线网络的数据。
2、根据权利要求1所述的远程数据采集传输系统，其特征在于还包括一个触摸屏，用于人工数据录入。
3、根据权利要求1所述的远程数据采集传输系统，其特征在于还包括一个模数转换器，将触摸屏输入的模拟信号转换为数字信号，送给主处理器。
4、根据权利要求1所述的远程数据采集传输系统，其特征在于还包括一个液晶显示器，显示经处理器处理的信息。
5、根据权利要求1所述的远程数据采集传输系统，其特征在于数据采集终端包括摄像头、数码相机、GPS、传感器等。
6、根据权利要求1所述的远程数据采集传输系统，其特征在于RS232串口连接低速的数据采集终端。
7、根据权利要求6所述的远程数据采集传输系统，其特征在于RS232串口连接GPS、数码相机、低速传感器。
8、根据权利要求1所述的远程数据采集传输系统，其特征在于通用串行总线接口连接高速采集终端。
9、根据权利要求8所述的远程数据采集传输系统，其特征在于通用串行总线接口连接摄像头。
10、根据权利要求1所述的远程数据采集传输系统，其特征在于还包括存储器。
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