本實用新型涉及信息采集領(lǐng)域，特別是涉及基于wifi的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)。

背景技術(shù)：

隨著科學技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大延伸，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)采集是現(xiàn)代工業(yè)管理中不可缺少的一部分，高質(zhì)量的數(shù)據(jù)采集對提高我國的科技發(fā)展水平具有重要意義。

隨著我國工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高，對數(shù)據(jù)采集器的要求也越來越高，不僅需要實現(xiàn)對多參量數(shù)據(jù)的采集，而且要保證采集過程的時效性和精準性。目前，工業(yè)現(xiàn)場多傳感器融合參數(shù)檢測得到越來越多的應用，市面上的數(shù)據(jù)采集裝置多是基于單片機設(shè)計實現(xiàn)單一數(shù)據(jù)采集功能，受限于單片機的計算能力，現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集器存在以下問題：(1)數(shù)據(jù)處理能力達不到工業(yè)現(xiàn)場多參量數(shù)據(jù)采集的要求；(2)精度較低，易受干擾造成數(shù)據(jù)的誤采集；(3)時效性無法滿足，數(shù)據(jù)傳輸速度慢，導致采集的信息滯后；(4)現(xiàn)在的基于wifi的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)設(shè)備基本都基于單一設(shè)備協(xié)議或基于窄帶無線通訊，現(xiàn)有技術(shù)中相對施工成本較高，維護使用成本較高，不利于用戶的使用推廣；(5)現(xiàn)有網(wǎng)關(guān)只能依靠后端軟件平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的展示。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提供一種數(shù)據(jù)處理能力強、采集精度高、時效性強、運行成本低、便于大規(guī)模推廣使用的基于wifi的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：基于wifi的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，包括用于數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集裝置、用于對采集的數(shù)據(jù)進行處理的處理裝置、用于進行遠程控制的遠程控制終端、用于處理裝置與遠程控制終端通訊的通訊裝置；所述通訊裝置包括wifi信號放大器和wifi無線路由器；所述處理裝置包括用于數(shù)據(jù)采集裝置輸入數(shù)據(jù)的輸入接口、連接于輸入接口用于儲存數(shù)據(jù)的儲存單元、連接于儲存單元用于處理數(shù)據(jù)的處理單元、連接于處理單元用于向通訊裝置進行數(shù)據(jù)輸出的輸出接口、連接于處理單元用于接收通信裝置反饋信號的遠程信號接口；所述處理裝置的輸出接口與wifi無線路由器的信號輸入端之間通過wifi無線連接，所述wifi無線路由器的信號輸出端與wifi信號放大器的信號輸入端之間通過wifi無線連接，所述wifi信號放大器的信號輸出端與處理裝置的遠程信號接口連接，所述wifi無線路由器的遠程通信端與遠程控制終端之間通過互聯(lián)網(wǎng)連接。

對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括數(shù)字量輸入接口電路裝置、模擬量輸入接口電路裝置、RS485輸入裝置、RS232輸入裝置、視頻輸入裝置和時鐘裝置，所述視頻輸入裝置前端連接用于采集圖像的攝像頭，所述數(shù)字量輸入接口電路裝置前端連接有用于采集電壓的電壓傳感器、用于采集電流的電流傳感器，所述模擬量輸入接口電路裝置前端連接有用于采集溫度信息的溫度傳感器、用于采集濕度信息的濕度傳感器，所述RS485輸入裝置前端連接有用于采集振動信息的振動傳感器，所述RS232輸入裝置前端連接有用于進行條碼掃描的條碼傳感器、用于進行二維碼掃描的二維碼傳感器，所述時鐘裝置連接于處理裝置以提供實時時鐘信號。

對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述wifi無線路由器包括供電模塊、CPU模塊、4G模塊和wifi模塊，所述供電模塊連接于CPU模塊、4G模塊和wifi模塊以供電；所述CPU模塊通過PCI連接于4G模塊，所述4G模塊與廣域網(wǎng)絡(luò)通信；所述CPU模塊與WIFI模塊連接，將4G模塊從廣域網(wǎng)絡(luò)接收或者發(fā)送的信息轉(zhuǎn)換后通過WIFI模塊無線轉(zhuǎn)發(fā)。

對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述wifi信號放大器包括wifi模擬信號解調(diào)模塊、數(shù)字信號處理模塊、wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊和wifi模擬信號放大模塊，所述wifi模擬信號解調(diào)模塊與所述數(shù)字信號處理模塊相連，所述數(shù)字信號處理模塊與所述wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊相連，所述wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊與所述wifi模擬信號放大模塊相連。

對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述wifi模擬信號放大模塊為線性放大器，所述wifi模擬信號放大模塊為RF2126芯片。

對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述遠程控制終端為PC機或手機或PAD，所述遠程控制終端包括用于收集服務(wù)器反饋信息的信息收集單元、用于進行遠程控制的控制單元、用于啟動系統(tǒng)的啟動單元，所述啟動單元內(nèi)部嵌設(shè)有指紋加密協(xié)議以及指紋解密協(xié)議。

對上述技術(shù)方案的進一步改進為，所述處理裝置為實體處理器或云服務(wù)器。

本實用新型的有益效果為：

1、一方面，本實用新型通過數(shù)據(jù)采集裝置采集工業(yè)數(shù)據(jù)，經(jīng)處理裝置處理后，通過通訊裝置反饋至遠程控制終端，供管理者實時監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)情況，智能化程度高，工作效率高，數(shù)據(jù)處理能力強、采集精度高、時效性強、運行成本低、便于大規(guī)模推廣使用；第二方面，通訊裝置包括wifi信號放大器和wifi無線路由器，采用wifi進行信號傳輸，傳輸速度高、有效距離長，保證數(shù)據(jù)能快速、準確的傳輸至遠程控制終端，提高了數(shù)據(jù)采集精度；第三方面，處理裝置與遠程控制終端之間的信號傳遞為雙向的，既能快速準確的將數(shù)據(jù)采集裝置采集的信號傳輸至遠程控制終端，又能接受遠程控制終端的控制，實現(xiàn)遠程操控，進一步增加了網(wǎng)關(guān)的智能性，且數(shù)據(jù)經(jīng)處理裝置處理后輸出，使得信號在傳輸過程中減小失真，從而提高數(shù)據(jù)采集的精確度。

2、數(shù)據(jù)采集裝置包括數(shù)字量輸入接口電路裝置、模擬量輸入接口電路裝置、RS485輸入裝置、RS232輸入裝置、視頻輸入裝置和時鐘裝置，所述視頻輸入裝置前端連接用于采集圖像的攝像頭，所述數(shù)字量輸入接口電路裝置前端連接有用于采集電壓的電壓傳感器、用于采集電流的電流傳感器，所述模擬量輸入接口電路裝置前端連接有用于采集溫度信息的溫度傳感器、用于采集濕度信息的濕度傳感器，所述RS485輸入裝置前端連接有用于采集振動信息的振動傳感器，所述RS232輸入裝置前端連接有用于進行條碼掃描的條碼傳感器、用于進行二維碼掃描的二維碼傳感器，所述時鐘裝置連接于處理裝置以提供實時時鐘信號。根據(jù)不同傳感器選擇不同的信號輸入方式，輸入通道多種多樣，以保證最佳的輸入速度和輸入質(zhì)量，進一步提高了數(shù)據(jù)采集的精確度，且時鐘模塊提供實時時鐘信號，保證處理裝置獲取的信息、遠程控制終端獲取的信息與數(shù)據(jù)采集裝置采集的信息之間的同步性，進一步有利于實時準確采集工業(yè)數(shù)據(jù)。

3、wifi無線路由器包括供電模塊、CPU模塊、4G模塊和wifi模塊，所述供電模塊連接于CPU模塊、4G模塊和wifi模塊以供電；所述CPU模塊通過PCI連接于4G模塊，所述4G模塊與廣域網(wǎng)絡(luò)通信；所述CPU模塊與WIFI模塊連接，將4G模塊從廣域網(wǎng)絡(luò)接收或者發(fā)送的信息轉(zhuǎn)換后通過WIFI模塊無線轉(zhuǎn)發(fā)。wifi無線路由器既有4G模塊，又有wifi模塊，當遠程控制終端距離wifi無線路由器較遠時，可采用4G無線廣域網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)WIFI無線局域網(wǎng)絡(luò)的方式進行通訊，以確保信息傳遞的及時準確，保證數(shù)據(jù)采集精度和時效。

4、wifi信號放大器包括wifi模擬信號解調(diào)模塊、數(shù)字信號處理模塊、wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊和wifi模擬信號放大模塊，所述wifi模擬信號解調(diào)模塊與所述數(shù)字信號處理模塊相連，所述數(shù)字信號處理模塊與所述wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊相連，所述wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊與所述wifi模擬信號放大模塊相連。在信號放大前，通過wifi模擬信號解調(diào)模塊對傳輸過程中衰減的信號進行解調(diào)還原為數(shù)字信號，再通過數(shù)字信號處理模塊對數(shù)字信號進行校驗，消除失真，再通過wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊轉(zhuǎn)換為模擬信號，最后再通過wifi模擬信號放大模塊進行信號放大。通過此過程可保證放大后的信號中噪聲不會疊加，信號靈敏度高，信號傳輸可靠性高，有利于進一步提高數(shù)據(jù)采集精度。

5、wifi模擬信號放大模塊為線性放大器，線性放大器對輸入信號中特定頻率部分的進行放大,從而實現(xiàn)對輸入WIFI信號的放大，驅(qū)動負載能力好、抗干擾能力強,信號傳輸可靠性高，wifi模擬信號放大模塊為RF2126芯片，輸出功率典型值為1W，應用范圍廣，有利于本實用新型的推廣應用。

6、遠程控制終端為PC機或手機或PAD，用戶選擇多樣化，所述遠程控制終端包括用于收集服務(wù)器反饋信息的信息收集單元、用于進行遠程控制的控制單元、用于啟動系統(tǒng)的啟動單元，所述啟動單元內(nèi)部嵌設(shè)有指紋加密協(xié)議以及指紋解密協(xié)議。設(shè)有啟動單元，只有當輸入正確的指紋時，系統(tǒng)才能啟動，以進行遠程控制，增加了本實用新型使用的安全性，防止惡意入侵造成的遠程控制失靈，進一步確保產(chǎn)能信息采集的準確性。

7、處理裝置為實體處理器或云服務(wù)器，處理裝置可為云服務(wù)器，各類工業(yè)數(shù)據(jù)均能反饋至服務(wù)器，數(shù)據(jù)儲存量大，且能避免實體服務(wù)器故障造成的網(wǎng)關(guān)無法正常工作。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的wifi信號放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型的wifi無線路由器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型的遠程控制終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

基于wifi的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)100，包括用于數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集裝置110、用于對采集的數(shù)據(jù)進行處理的處理裝置120、用于進行遠程控制的遠程控制終端130、用于處理裝置120與遠程控制終端130通訊的通訊裝置140。

圖2為本實用新型的數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

數(shù)據(jù)采集裝置110包括數(shù)字量輸入接口電路裝置111、模擬量輸入接口121電路裝置、RS485輸入裝置113、RS232輸入裝置114和時鐘裝置116，視頻輸入裝置115和時鐘裝置116。視頻輸入裝置115前端連接用于采集圖像的攝像頭，數(shù)字量輸入接口電路裝置111前端連接有用于采集電壓的電壓傳感器、用于采集電流的電流傳感器，模擬量輸入接口121電路裝置前端連接有用于采集溫度信息的溫度傳感器、用于采集濕度信息的濕度傳感器，RS485輸入裝置113前端連接有用于采集振動信息的振動傳感器，RS232輸入裝置114前端連接有用于進行條碼掃描的條碼傳感器、用于進行二維碼掃描的二維碼傳感器，時鐘裝置116連接于處理裝置120以提供實時時鐘信號。根據(jù)不同傳感器選擇不同的信號輸入方式，輸入通道多種多樣，以保證最佳的輸入速度和輸入質(zhì)量，進一步提高了數(shù)據(jù)采集的精確度，且時鐘模塊提供實時時鐘信號，保證處理裝置120獲取的信息、遠程控制終端130獲取的信息與數(shù)據(jù)采集裝置110采集的信息之間的同步性，進一步有利于實時準確采集工業(yè)數(shù)據(jù)。

圖3為本實用新型的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

處理裝置120包括用于數(shù)據(jù)采集裝置110輸入數(shù)據(jù)的輸入接口121、連接于輸入接口121用于儲存數(shù)據(jù)的儲存單元122、連接于儲存單元122用于處理數(shù)據(jù)的處理單元123、連接于處理單元123用于向通訊裝置140進行數(shù)據(jù)輸出的輸出接口124、連接于處理單元123用于接收通信裝置反饋信號的遠程信號接口125。

處理裝置120的輸出接口124與wifi無線路由器142的信號輸入端之間通過wifi無線連接，wifi無線路由器142的信號輸出端與wifi信號放大器141的信號輸入端之間通過wifi無線連接，wifi信號放大器141的信號輸出端與處理裝置120的遠程信號接口125連接，wifi無線路由器142的遠程通信端與遠程控制終端130之間通過互聯(lián)網(wǎng)連接。

處理裝置120為實體處理器或云服務(wù)器，處理裝置120可為云服務(wù)器，各類工業(yè)數(shù)據(jù)均能反饋至服務(wù)器，數(shù)據(jù)儲存量大，且能避免實體服務(wù)器故障造成的網(wǎng)關(guān)100無法正常工作。

通訊裝置140包括wifi信號放大器141和wifi無線路由器142。

圖4為本實用新型的wifi信號放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。

wifi信號放大器141包括wifi模擬信號解調(diào)模塊141a、數(shù)字信號處理模塊141b、wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊141c和wifi模擬信號放大模塊141d，wifi模擬信號解調(diào)模塊141a與數(shù)字信號處理模塊141b相連，數(shù)字信號處理模塊141b與wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊141c相連，wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊141c與wifi模擬信號放大模塊141d相連。在信號放大前，通過wifi模擬信號解調(diào)模塊141a對傳輸過程中衰減的信號進行解調(diào)還原為數(shù)字信號，再通過數(shù)字信號處理模塊141b對數(shù)字信號進行校驗，消除失真，再通過wifi數(shù)字信號調(diào)制模塊141c轉(zhuǎn)換為模擬信號，最后再通過wifi模擬信號放大模塊141d進行信號放大。通過此過程可保證放大后的信號中噪聲不會疊加，信號靈敏度高，信號傳輸可靠性高，有利于進一步提高數(shù)據(jù)采集精度。

wifi模擬信號放大模塊141d為線性放大器，線性放大器對輸入信號中特定頻率部分的進行放大,從而實現(xiàn)對輸入WIFI信號的放大，驅(qū)動負載能力好、抗干擾能力強,信號傳輸可靠性高，wifi模擬信號放大模塊141d為RF2126芯片，輸出功率典型值為1W，應用范圍廣，有利于本實用新型的推廣應用。

圖5為本實用新型的wifi無線路由器的結(jié)構(gòu)示意圖。

wifi無線路由器142包括供電模塊142a、CPU模塊142b、4G模塊142c和wifi模塊142d，供電模塊142a連接于CPU模塊142b、4G模塊142c和wifi模塊142d以供電；CPU模塊142b通過PCI連接于4G模塊142c，4G模塊142c與廣域網(wǎng)絡(luò)通信；CPU模塊142b與WIFI模塊連接，將4G模塊142c從廣域網(wǎng)絡(luò)接收或者發(fā)送的信息轉(zhuǎn)換后通過WIFI模塊無線轉(zhuǎn)發(fā)。wifi無線路由器142既有4G模塊142c，又有wifi模塊142d，當遠程控制終端130距離wifi無線路由器142較遠時，可采用4G無線廣域網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)WIFI無線局域網(wǎng)絡(luò)的方式進行通訊，以確保信息傳遞的及時準確，保證數(shù)據(jù)采集精度和時效。

圖6為本實用新型的遠程控制終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

遠程控制終端130為PC機或手機或PAD，用戶選擇多樣化，遠程控制終端130包括用于收集服務(wù)器反饋信息的信息收集單元、用于進行遠程控制的控制單元、用于啟動系統(tǒng)的啟動單元，啟動單元內(nèi)部嵌設(shè)有指紋加密協(xié)議以及指紋解密協(xié)議。設(shè)有啟動單元，只有當輸入正確的指紋時，系統(tǒng)才能啟動，以進行遠程控制，增加了本實用新型使用的安全性，防止惡意入侵造成的遠程控制失靈，進一步確保產(chǎn)能信息采集的準確性。

一方面，本實用新型通過數(shù)據(jù)采集裝置110采集工業(yè)數(shù)據(jù)，經(jīng)處理裝置120處理后，通過通訊裝置140反饋至遠程控制終端130，供管理者實時監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)情況，智能化程度高，工作效率高，數(shù)據(jù)處理能力強、采集精度高、時效性強、運行成本低、便于大規(guī)模推廣使用；第二方面，通訊裝置140包括wifi信號放大器141和wifi無線路由器142，采用wifi進行信號傳輸，傳輸速度高、有效距離長，保證數(shù)據(jù)能快速、準確的傳輸至遠程控制終端130，提高了數(shù)據(jù)采集精度；第三方面，處理裝置120與遠程控制終端130之間的信號傳遞為雙向的，既能快速準確的將數(shù)據(jù)采集裝置110采集的信號傳輸至遠程控制終端130，又能接受遠程控制終端130的控制，實現(xiàn)遠程操控，進一步增加了網(wǎng)關(guān)100的智能性，且數(shù)據(jù)經(jīng)處理裝置120處理后輸出，使得信號在傳輸過程中減小失真，從而提高數(shù)據(jù)采集的精確度。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。