數(shù)據(jù)采集裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)采集裝置，包括：電源管理模塊、以及由所述電源管理模塊供電的無線通信模塊和采集處理模塊；所述采集處理模塊控制所述電源管理模塊以上傳頻率周期性地對所述無線通信模塊供電，以將采樣數(shù)據(jù)通過所述無線通信模塊上傳至外部服務(wù)器。本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集裝置可以通過采集處理模塊控制電源管理模塊周期性地給無線通信模塊供電，在上傳數(shù)據(jù)時(shí)使無線通信模塊通電，在空閑時(shí)使無線通信模塊斷電，從而在實(shí)現(xiàn)通過無線通信模塊主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)的同時(shí)，降低功耗。
【專利說明】數(shù)據(jù)采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)測設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大量新能源的開發(fā)，有很多石油、天然氣等新管線的安裝需要通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行壓力、溫度等參數(shù)的監(jiān)測。由于野外環(huán)境惡劣且復(fù)雜，給采集數(shù)據(jù)帶來了很多的不便?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般采用在檢測設(shè)備中加入GSM或CDMA模塊的方式來解決此問題。
[0003]現(xiàn)有的方式一般為:
[0004](1)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，并通過GSM或CDMA模塊實(shí)時(shí)上傳。此種方式下，數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功耗太大，不適合安裝在環(huán)境惡劣、供電難度大的地方，且數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用大。
[0005](2)通過GSM或CDMA短信主動(dòng)詢問采集。此種方式下，雖然使數(shù)據(jù)采集設(shè)備的功耗減小，但是對采集的數(shù)據(jù)沒有周期性的跟蹤，不利于技術(shù)人員掌握所測物體的情況。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集裝置均未能兼顧解決降低功耗和周期性主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)的問題。
[0007]另外，上述兩種方式下的數(shù)據(jù)采集裝置中均只能采集數(shù)據(jù)和上傳數(shù)據(jù)，對其自身的工作參數(shù)的改變還需要人工去現(xiàn)場配置，維護(hù)不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明提出一種數(shù)據(jù)采集裝置，以解決上述問題。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種數(shù)據(jù)采集裝置，包括:電源管理模塊、以及由所述電源管理模塊供電的無線通?目模塊和米集處理模塊；
[0011]所述采集處理模塊控制所述電源管理模塊以上傳頻率周期性地對所述無線通信模塊供電，以將采樣數(shù)據(jù)通過所述無線通信模塊上傳至外部服務(wù)器。
[0012]優(yōu)選地，所述采集處理模塊判斷所述采樣數(shù)據(jù)是否超過報(bào)警閾值，如果超過，則實(shí)時(shí)將該所述采樣數(shù)據(jù)通過所述無線通信模塊上傳至外部服務(wù)器。
[0013]優(yōu)選地，本實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)一步包括:由所述電源管理模塊供電的數(shù)據(jù)采集模塊；
[0014]所述采集處理模塊控制所述電源管理模塊以采樣頻率周期性地對所述數(shù)據(jù)采集模塊供電，以采集數(shù)據(jù)；
[0015]所述數(shù)據(jù)采集模塊用于將感測到的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號，并傳輸給所述采集處理模塊。
[0016]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述采集處理模塊連接，以將所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的所述數(shù)字信號。
[0017]優(yōu)選地，所述無線通信模塊用于接收來自所述外部服務(wù)器的配置信息并傳至所述采集處理模塊。[0018]優(yōu)選地，所述配置信息包括所述采樣頻率、所述上傳頻率、所述報(bào)警閾值、所述外部服務(wù)器的地址和所述的用戶密碼。
[0019]優(yōu)選地，所述采集處理模塊具有與其他的數(shù)據(jù)采集裝置互連的總線接口，用以供所述其他數(shù)據(jù)采集裝置通過所述總線接口復(fù)用所述無線通信模塊。
[0020]優(yōu)選地，所述采集處理模塊為單片機(jī)。
[0021]優(yōu)選地，本實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置還包括:用以根據(jù)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的顯示模塊。
[0022]優(yōu)選地，本實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置還包括:存儲所述配置信息的存儲模塊。
[0023]本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集裝置可以通過采集處理模塊控制電源管理模塊周期性地給無線通信模塊供電，在上傳數(shù)據(jù)時(shí)使無線通信模塊通電，在空閑時(shí)使無線通信模塊斷電，從而在實(shí)現(xiàn)通過無線通信模塊主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)的同時(shí)，降低功耗。
[0024]而且，基于同樣的原理，在采集數(shù)據(jù)時(shí)，通過采集處理模塊控制電源管理模塊給數(shù)據(jù)采集模塊通電，在空閑時(shí)，控制電源管理模塊給數(shù)據(jù)采集模塊斷電，以實(shí)現(xiàn)降低功耗。
[0025]另外，通過無線通信模塊接收外部服務(wù)器的配置信息，可以實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器端通過發(fā)送配置信息的方式進(jìn)行本裝置工作參數(shù)的配置，從而避免了人工去現(xiàn)場配置，方便維護(hù)。
[0026]另外，本裝置通過總線接口與其余數(shù)據(jù)采集裝置的連接，可以使其余數(shù)據(jù)采集裝置與本裝置共同復(fù)用同一無線通信模塊，以節(jié)省成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置在采集數(shù)據(jù)時(shí)的流程圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置在上傳數(shù)據(jù)時(shí)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下通過具體實(shí)施例并參見附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)據(jù)采集裝置，如圖1所示，包括:電源管理模塊、以及由所述電源管理模塊供電的無線通信模塊和采集處理模塊；
[0032]所述采集處理模塊控制所述電源管理模塊以上傳頻率周期性地對所述無線通信模塊供電，以將采樣數(shù)據(jù)通過所述無線通信模塊上傳至外部服務(wù)器。
[0033]優(yōu)選地，本實(shí)施例中的無線通信模塊為GSM或CDMA通信模塊，所述數(shù)據(jù)報(bào)文為短信報(bào)文；所述GSM或CDMA通信模塊中還設(shè)有SIM卡，以與手機(jī)或短信服務(wù)器進(jìn)行短信報(bào)文的收發(fā)。本實(shí)施例中，采集處理模塊與GSM或CDMA通信模塊通過UART接口相連接。
[0034]本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集裝置可以通過采集處理模塊控制電源管理模塊周期性地給無線通信模塊供電，在上傳數(shù)據(jù)時(shí)使無線通信模塊通電，在空閑時(shí)使無線通信模塊斷電，從而在實(shí)現(xiàn)通過無線通信模塊主動(dòng)上傳數(shù)據(jù)的同時(shí)，降低功耗。
[0035]進(jìn)一步地，采集處理模塊接收到數(shù)據(jù)后，為了判斷采集到的數(shù)據(jù)是否異常，在采集數(shù)據(jù)后，所述采集處理模塊接收到采樣數(shù)據(jù)后，會判斷采樣數(shù)據(jù)是否超過報(bào)警閾值，如果超過，則實(shí)時(shí)控制所述電源管理模塊給所述無線通信模塊供電，并將所述采樣數(shù)據(jù)通過所述無線通信模塊上傳至外部服務(wù)器。
[0036]另外，為了采集數(shù)據(jù)，本裝置還進(jìn)一步包括:由所述電源管理模塊供電的數(shù)據(jù)采集模塊；所述采集處理模塊控制所述電源管理模塊以采樣頻率周期性地對所述數(shù)據(jù)采集模塊供電，以采集數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)采集模塊用于將感測到的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號，并傳輸給所述采集處理模塊。
[0037]而且，基于同樣的原理，在采集數(shù)據(jù)時(shí)，通過采集處理模塊控制電源管理模塊給數(shù)據(jù)采集模塊通電，在空閑時(shí)，控制電源管理模塊給數(shù)據(jù)采集模塊斷電，以實(shí)現(xiàn)降低功耗。其中，數(shù)據(jù)采集模塊可以為但不限于壓力傳感器、溫度傳感器等。使用時(shí)，將壓力傳感器或溫度傳感器安裝在管線上，以采集數(shù)據(jù)。
[0038]一般地，傳感器采集到的均為模擬信號，所以在數(shù)據(jù)采集模塊和采集處理模塊之間，還連接有A/D轉(zhuǎn)換模塊，以將傳感器采集到的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號。此模塊也由所述電源管理模塊供電，并在采集數(shù)據(jù)時(shí)，與數(shù)據(jù)采集模塊一起由電源管理模塊供電以工作，并在采樣時(shí)間結(jié)束后，與數(shù)據(jù)采集模塊一起被停止供電。本實(shí)施例中，A/D轉(zhuǎn)換模塊與采集處理模塊通過SPI接口連接，以實(shí)現(xiàn)高速率的傳輸。且為了保證采集數(shù)據(jù)的精確，使用高精度的24位A/D轉(zhuǎn)換器對模擬量輸入信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。
[0039]進(jìn)一步地，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的維護(hù)不便的問題，本實(shí)施例中的無線通信模塊還接收來自所述外部服務(wù)器的配置信息并傳至所述采集處理模塊，以實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器端通過發(fā)送配置信息的方式進(jìn)行本裝置工作參數(shù)的配置，從而避免了人工去現(xiàn)場配置，方便維護(hù)。其中，配置信息包括但不限于所述采樣頻率、所述上傳頻率、所述報(bào)警閾值、所述外部服務(wù)器的地址和所述的用戶密碼等。
[0040]優(yōu)選地，為了降低功耗，本實(shí)施例中的采集處理模塊為超低功耗單片機(jī)，例如MSP430、PIC等。這樣在空閑時(shí)，本單片機(jī)就會處于休眠狀態(tài)，節(jié)省耗電量。
[0041]進(jìn)一步地，本裝置還包括與所述采集處理模塊連接的存儲模塊；該存儲模塊用以存儲配置信息，采集處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集及處理都是以該配置數(shù)據(jù)中的參數(shù)來進(jìn)行。。本實(shí)施例中，存儲模塊和采集處理模塊通過I2C總線連接。
[0042]其中，采樣頻率和上傳頻率可以一致，也可以不一致。例如,選取采樣頻率為30分鐘一次，而上傳頻率為I小時(shí)一次。這樣，本實(shí)施例中的裝置會將I小時(shí)內(nèi)兩次采集到的數(shù)據(jù)同時(shí)上傳。
[0043]另外，本裝置不僅可以通過數(shù)據(jù)采集模塊采集信號，還可以通過設(shè)于采集處理模塊上的總線接口(如485接口)與其余的數(shù)據(jù)采集裝置連接，以供所述其他數(shù)據(jù)采集裝置通過所述總線接口復(fù)用該無線通信模塊。這樣，可以多個(gè)裝置采集數(shù)據(jù)，并共同使用本實(shí)施例中的裝置中的無線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送，這樣可以節(jié)省成本。
[0044]進(jìn)一步地，為了現(xiàn)場顯示采集結(jié)果以及異常報(bào)警，本實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置還包括用以根據(jù)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的顯示模塊。本實(shí)施例中，顯示模塊為LCD液晶顯示器，用以現(xiàn)場顯示采集結(jié)果以及異常報(bào)警。LCD顯示器與采集處理模塊通過I2C總線連接，以保證較高的傳輸速率。
[0045]以下以壓力傳感器為例，來對采集數(shù)據(jù)和上傳數(shù)據(jù)的過程進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0046]如圖2所示，采集數(shù)據(jù)時(shí):
[0047]al、所述采集處理模塊在預(yù)設(shè)的采樣周期內(nèi)控制所述電源管理模塊給壓力傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器供電；
[0048]a2、壓力傳感器采集壓力信號，并通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳至采集處理模塊。
[0049]a3、所述采集處理模塊接收壓力數(shù)字信號，通過壓力運(yùn)算公式計(jì)算出實(shí)際壓力值，并在IXD顯示器中顯示。
[0050]a4、采樣完畢后，采集處理模塊控制電源管理模塊停止給壓力傳感器及A/D轉(zhuǎn)換器供電。
[0051 ] 如圖3所示，在上傳數(shù)據(jù)內(nèi):
[0052]bl、采集處理模塊首先判斷接收到的采樣數(shù)據(jù)是否超過報(bào)警閾值，如果超過，則進(jìn)入步驟b2 ;如果沒超過，則進(jìn)入步驟b4 ；
[0053]b2、采集處理模塊實(shí)時(shí)控制電源管理模塊給GSM/CDMA模塊供電，并將采樣數(shù)據(jù)通過GSM/CDMA模塊發(fā)送至短信服務(wù)器；
[0054]b3、發(fā)送完畢后，采集處理模塊讀取GSM/CDMA模塊中的短信，查看是否有設(shè)置短信，如果沒有則控制電源管理模塊停止給GSM/CDMA模塊供電；否則處理該短信并存儲設(shè)置參數(shù)到存儲模塊，并回復(fù)應(yīng)答短信給短信服務(wù)器，然后控制電源管理模塊停止給GSM/CDMA模塊供電；
[0055]b4、按照預(yù)設(shè)的上傳頻率，采集處理模塊控制電源管理模塊給GSM/CDMA模塊供電，并將采樣數(shù)據(jù)通過GSM/CDMA模塊發(fā)送至短信服務(wù)器；
[0056]b5、發(fā)送完畢，采集處理模塊讀取GSM/CDMA模塊中的短信，查看是否有設(shè)置短信，如果沒有則控制電源管理模塊停止給GSM/CDMA模塊供電；否則處理該短信并存儲設(shè)置參數(shù)到存儲模塊，并回復(fù)應(yīng)答短信給短信服務(wù)器，然后控制電源管理模塊停止給GSM/CDMA模塊供電。
[0057]進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)維護(hù)方便，以實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器端通過發(fā)送配置信息的方式進(jìn)行本裝置工作參數(shù)的配置，從而避免了人工去現(xiàn)場配置，在步驟b4后，還包括:
[0058]b41、GSM/CDMA模塊接收配置數(shù)據(jù)，并將所述配置數(shù)據(jù)經(jīng)由所述采集處理模塊發(fā)送至所述存儲模塊存儲。
[0059]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括:電源管理模塊、以及由所述電源管理模塊供電的無線通信模塊和采集處理模塊； 所述采集處理模塊控制所述電源管理模塊以上傳頻率周期性地對所述無線通信模塊供電，以將采樣數(shù)據(jù)通過所述無線通信模塊上傳至外部服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述采集處理模塊判斷所述采樣數(shù)據(jù)是否超過報(bào)警閾值，如果超過，則實(shí)時(shí)將該所述采樣數(shù)據(jù)通過所述無線通信模塊上傳至外部服務(wù)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括:由所述電源管理模塊供電的數(shù)據(jù)采集模塊； 所述采集處理模塊控制所述電源管理模塊以采樣頻率周期性地對所述數(shù)據(jù)采集模塊供電，以采集數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)采集模塊用于將感測到的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號，并傳輸給所述采集處理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述采集處理模塊連接，以將所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的所述數(shù)字信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述無線通信模塊用于接收來自所述外部服務(wù)器的配置信息并傳至所述采集處理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述配置信息包括所述采樣頻率、所述上傳頻率、所述報(bào)警閾值、所述外部服務(wù)器的地址和所述的用戶密碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述采集處理模塊具有與其他的數(shù)據(jù)采集裝置互連的總線接口，用以供所述其他數(shù)據(jù)采集裝置通過所述總線接口復(fù)用所述無線通信模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述采集處理模塊為單片機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括:用以根據(jù)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的顯示模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括:存儲所述配置信息的存儲模塊。
【文檔編號】H02J7/00GK103745586SQ201410012000
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】張俊輝, 解立蘭 申請人:北京必創(chuàng)科技有限公司, 無錫必創(chuàng)傳感科技有限公司