專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集綜合管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集綜合管理系統(tǒng)，具體地說(shuō)是一種應(yīng)用于分散計(jì)量數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析和處理的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集綜合管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
各種儀器儀表在各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，儀器或儀表的計(jì)量數(shù)據(jù)是反映能源消耗或各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的第一手資料，這些數(shù)據(jù)能否及時(shí)、準(zhǔn)確的采集關(guān)系到能源分配的合理性、工業(yè)控制的科學(xué)性以及上升到管理層面決策的正確性等一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題也直接關(guān)系到企業(yè)經(jīng)營(yíng)的效益和經(jīng)營(yíng)指標(biāo)。為使儀器或儀表更能準(zhǔn)確的檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，通常將儀器或儀表的測(cè)試頭置于其所監(jiān)測(cè)的介質(zhì)中，而讀數(shù)部分緊鄰其后或采用二者一體的結(jié)構(gòu)，對(duì)于在大范圍內(nèi)分散計(jì)量數(shù)據(jù)的儀器或儀表不易將其通訊電纜線(xiàn)接至中央管理系統(tǒng)，否則其傳輸信號(hào)不準(zhǔn)確，而且工程造價(jià)相當(dāng)昂貴。目前普遍采用的讀表方法是每間隔一段時(shí)間，由人工到現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)，不管現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境如何，抄表員都要克服各種困難完成這項(xiàng)工作。抄表計(jì)量工作是十分繁重的，尤其在分散范圍廣而設(shè)置儀表多的行業(yè)或單位，因?yàn)閷⑦@些儀器或儀表全部抄一遍讀數(shù)需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且不可能獲取全部的儀器或儀表在同一時(shí)刻的讀數(shù)，也不能夠?qū)?shù)據(jù)及時(shí)匯總、及時(shí)上報(bào)，不利于企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理，而且隨著環(huán)境條件的變化，如自來(lái)水公司安裝于井下的液晶水表，夏季井下積滿(mǎn)雨水，冬季天氣寒冷，液晶顯示的水表根本無(wú)法讀數(shù)；井下有沼氣、馬路上來(lái)往的汽車(chē)也威脅工作人員的人身安全，這一切都增加了儀器儀表讀數(shù)準(zhǔn)確、及時(shí)獲取的困難。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有儀器儀表上計(jì)量數(shù)據(jù)讀取困難、上傳數(shù)據(jù)受通訊方式的限制等問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種可在同一時(shí)間內(nèi)及時(shí)、準(zhǔn)確獲取儀器或儀表的流量計(jì)數(shù)，并可隨時(shí)將儀器或儀表的計(jì)量數(shù)據(jù)上傳主控室計(jì)算機(jī)的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集綜合管理系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括采集模塊、數(shù)據(jù)接收處理模塊及綜合管理模塊，其中采集模塊由數(shù)字儀表及終端適配器組成，終端適配器以中央處理器為中心，通過(guò)TXD0、TXENT和RXD0端口和第一串口相連，再由第一串口與第一藍(lán)牙通訊模塊連接；中央處理器通過(guò)RXD與TXD端口分別與第一光耦模塊、第二光耦模塊連接，再由第一光耦模塊與第二光耦模塊通過(guò)第二串口的TXD2、CS端口與儀表的數(shù)據(jù)接口相連接；中央處理器通過(guò)引腳Rin和Off-RST與看門(mén)狗相連；中央處理器通過(guò)引腳3SCL、3SDA與時(shí)鐘模塊相連；電源模塊接至中央處理器的電源控制端PWR；中央處理器、第一光耦模塊、第二光耦模塊、時(shí)鐘模塊及看門(mén)狗的VCC引腳均接至電源模塊的輸出端；終端適配器中的中央處理器內(nèi)嵌閃存中存有監(jiān)控處理程序；數(shù)據(jù)接收處理模塊由主機(jī)適配器及計(jì)算機(jī)組成，主機(jī)適配器中第二藍(lán)牙通訊模塊通過(guò)引腳TXD4、RXD4和TXEN4與串口模塊相連，該串口模塊再通過(guò)引腳TXD3、RXD3和TXEN3與第三串口J3相連，第二藍(lán)牙通訊模塊及串口模塊通過(guò)電源控制端PWR接至第三串口，再由第三串口接至計(jì)算機(jī)；采集模塊和數(shù)據(jù)接收處理模塊分別通過(guò)終端適配器中的第一藍(lán)牙通訊模塊和主機(jī)適配器中的第二藍(lán)牙通訊模塊發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收處理模塊中的計(jì)算機(jī)將采集到的儀表數(shù)據(jù)上傳至綜合管理模塊中的主控室服務(wù)器，主控室服務(wù)器中存有管理程序；所述監(jiān)控處理程序的具體流程為1)初始化中央處理器；2)設(shè)定第一藍(lán)牙通訊模塊為接收狀態(tài)；3)中央處理器進(jìn)入低功耗工作狀態(tài)；4)判斷是否收到第二藍(lán)牙通訊模塊發(fā)出的請(qǐng)求上傳數(shù)據(jù)的信號(hào)，中央處理器處于中斷服務(wù)方式工作，如果收到第二藍(lán)牙通訊模塊發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，中央處理器電路從低功耗工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，如果沒(méi)有收到第二藍(lán)牙通訊模塊發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，中央處理器仍處于中斷服務(wù)方式工作，中央處理器仍然在低功耗工作狀態(tài)；5)設(shè)定第一藍(lán)牙通訊模塊為發(fā)送狀態(tài)；6)通過(guò)第一串口控制第一藍(lán)牙通訊模塊發(fā)送儀表數(shù)據(jù)給第二藍(lán)牙通訊模塊。
本發(fā)明與其他現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1.數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、及時(shí)，工作效率高。由于本發(fā)明通過(guò)主機(jī)適配器及終端適配器利用藍(lán)牙通訊技術(shù)進(jìn)行儀表數(shù)據(jù)的采集，即用無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集代替了以往人工抄表，可同一時(shí)間記錄全部計(jì)量?jī)x器或儀表數(shù)據(jù)，直接生成數(shù)據(jù)庫(kù)，大大減少了抄表、制作報(bào)表的時(shí)間，便于對(duì)抄表人員進(jìn)行監(jiān)督管理，防止數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
2.利于能源分配的合理性及工業(yè)監(jiān)控的準(zhǔn)確性。由于本發(fā)明利用數(shù)據(jù)庫(kù)比較總表與各分散點(diǎn)表流量累計(jì)數(shù)之間的關(guān)系，便于總公司與各分公司之間的結(jié)算，有效控制用水量，合理分配水資源，并通過(guò)數(shù)據(jù)比較，確定是否有跑冒滴漏現(xiàn)象，為企業(yè)減少經(jīng)濟(jì)損失。
3.安全性高，減少了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證人身安全。由于本發(fā)明在使用時(shí)無(wú)需抄表人員到現(xiàn)場(chǎng)親自讀表，既省時(shí)、省力，又避免了如井下沼氣、缺氧等惡劣環(huán)境而帶來(lái)的危險(xiǎn)。
4.控制功能強(qiáng)大。由于本發(fā)明系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)來(lái)源于負(fù)責(zé)分散計(jì)量的儀表，系統(tǒng)對(duì)儀器儀表的歷史數(shù)據(jù)、是否死機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行全方位監(jiān)控，一旦儀器儀表工作不正常，系統(tǒng)將如黑匣子一樣保存儀器儀表的最后數(shù)據(jù)和時(shí)間；5.改變了傳統(tǒng)通訊方式中通訊雙方處于平等地位的局面。在數(shù)據(jù)信號(hào)采集過(guò)程中，本發(fā)明將分散計(jì)量?jī)x器儀表視為一個(gè)子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)來(lái)源于分散計(jì)量?jī)x器儀表，采用有線(xiàn)的方式，利用非常規(guī)的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。同時(shí)為了保證數(shù)據(jù)通訊過(guò)程中不受干擾，系統(tǒng)與儀器儀表之間的通訊采用光電隔離的措施，使數(shù)據(jù)傳輸順暢，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的高效數(shù)據(jù)運(yùn)算處理。
6.環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，保證工作電源的供應(yīng)。由于本發(fā)明終端適配器的外殼堅(jiān)固和經(jīng)過(guò)密封處理，使其處于潮濕甚至水浸的條件下仍能工作很長(zhǎng)一段時(shí)間；由于本發(fā)明采用藍(lán)牙通訊技術(shù)，采集來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)藍(lán)牙芯片以多通道的方式傳送到筆記本計(jì)算機(jī)中，有效解決了信號(hào)屏蔽的問(wèn)題；系統(tǒng)選用了大安時(shí)、自損耗低、性能可靠的鋰電池，同時(shí)采用微安(uA)級(jí)的芯片，并且采用間歇式的工作方式，使系統(tǒng)大多數(shù)時(shí)間處于休眠的狀態(tài)，從而大大降低了系統(tǒng)的功耗，理論計(jì)算電源可以使用800個(gè)工作日，保守預(yù)計(jì)可以工作一年的時(shí)間，而且當(dāng)電源電壓低于設(shè)定值時(shí)，可以自動(dòng)啟動(dòng)備用電源，最多可以使用6塊備用電池，解決了某些特定環(huán)境沒(méi)有現(xiàn)成的工作電源供應(yīng)的問(wèn)題，7.管理功能完善。本發(fā)明的上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的通訊，對(duì)全部的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行檔案管理，可以方便查詢(xún)每塊儀表的歷史數(shù)據(jù)，并可以打印各種所需報(bào)表，實(shí)現(xiàn)每月底的自動(dòng)結(jié)算，完成流量的自動(dòng)配比劃分等項(xiàng)工作；對(duì)所負(fù)責(zé)的每塊分散計(jì)量的儀表，系統(tǒng)設(shè)定一身份的標(biāo)識(shí)，包括該表的地理位置等信息。將接收到的累計(jì)流量、瞬時(shí)流量、流量方向等信息記錄并立刻與上月數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以驗(yàn)證系統(tǒng)及儀表工作是否出現(xiàn)異常；為了實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)管理的安全性，該數(shù)據(jù)庫(kù)還設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)化管理必需的等級(jí)管理制度，不同級(jí)別的管理層次人員，可以進(jìn)入不同的數(shù)據(jù)查詢(xún)功能區(qū)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。
8.本系統(tǒng)適用于安全報(bào)警、無(wú)線(xiàn)自動(dòng)掃表、家居及工業(yè)自動(dòng)化、遠(yuǎn)端遙控及無(wú)線(xiàn)數(shù)傳等廣泛領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2為主機(jī)適配器電路原理圖；圖3為終端適配器電路原理圖；圖4為終端適配器程序流程圖；圖5為本發(fā)明管理程序結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1～4所示，本發(fā)明包括采集模塊、數(shù)據(jù)接收處理模塊及綜合管理模塊，其中采集模塊由數(shù)字儀表及終端適配器組成，終端適配器以中央處理器CPU為中心，通過(guò)TXD0、TXENT和RXD0端口和第一串口J1相連，再由第一串口J1與第一藍(lán)牙通訊模塊U3連接；中央處理器CPU通過(guò)RXD與TXD端口分別與第一光耦模塊Txd1、第二光耦模塊CS1連接，再由第一光耦模塊Txd1與第二光耦模塊CS1通過(guò)第二串口J2的TXD2、CS端口與儀表的數(shù)據(jù)接口相連接；中央處理器CPU通過(guò)引腳Rin和Off-RST與看門(mén)狗U1相連；中央處理器CPU通過(guò)引腳3SCL、3SDA與時(shí)鐘模塊U2相連；電源模塊D1接至中央處理器CPU的電源控制端PWR；中央處理器CPU、第一光耦模塊Txd1、第二光耦模塊CS1、時(shí)鐘模塊U2及看門(mén)狗U1的VCC引腳均接至電源模塊D1的輸出端；終端適配器中的中央處理器CPU內(nèi)嵌閃存中存有監(jiān)控處理程序；數(shù)據(jù)接收處理模塊由主機(jī)適配器及計(jì)算機(jī)組成，主機(jī)適配器中第二藍(lán)牙通訊模塊U4通過(guò)引腳TXD4、RXD4和TXEN4與串口模塊U5相連，該串口模塊U5再通過(guò)引腳TXD3、RXD3和TXEN3與第三串口J3相連，第二藍(lán)牙通訊模塊U4及串口模塊U5通過(guò)電源控制端PWR接至第三串口J3，再由第三串口J3接至計(jì)算機(jī)；采集模塊和數(shù)據(jù)接收處理模塊分別通過(guò)終端適配器中的第一藍(lán)牙通訊模塊U3和主機(jī)適配器中的第二藍(lán)牙通訊模塊U4發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收處理模塊中的計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、軟盤(pán)、優(yōu)盤(pán)或外置硬盤(pán)等將采集到的儀表數(shù)據(jù)上傳至綜合管理模塊中的主控室服務(wù)器，主控室服務(wù)器中存有管理程序。
所述計(jì)算機(jī)可為便攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)或掌上電腦。
所述監(jiān)控處理程序的具體流程為1)初始化中央處理器CPU；2)設(shè)定第一藍(lán)牙通訊模塊U3為接收狀態(tài)；3)中央處理器CPU進(jìn)入低功耗工作狀態(tài)；4)判斷是否收到第二藍(lán)牙通訊模塊U4發(fā)出的請(qǐng)求上傳數(shù)據(jù)的信號(hào)，中央處理器CPU處于中斷服務(wù)方式工作，如果收到第二藍(lán)牙通訊模塊U4發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，中央處理器CPU電路從低功耗工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，如果沒(méi)有收到第二藍(lán)牙通訊模塊U4發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，中央處理器CPU仍處于中斷服務(wù)方式工作，中央處理器CPU仍然在低功耗工作狀態(tài)；5)設(shè)定第一藍(lán)牙通訊模塊U3為發(fā)送狀態(tài)；6)通過(guò)第一串口J1控制第一藍(lán)牙通訊模塊U3發(fā)送儀表數(shù)據(jù)給第二藍(lán)牙通訊模塊U4(實(shí)施例中重復(fù)發(fā)送8次以確保接收數(shù)據(jù)成功)。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集模塊采用TI公司的DSP430芯片，由于DSP430運(yùn)行在1 MHZ時(shí)鐘條件下，工作電流在0.1A到400uA之間，工作電壓為1.8～3.6伏，在數(shù)據(jù)信號(hào)采集過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)運(yùn)算處理。數(shù)據(jù)來(lái)源于分散計(jì)量?jī)x器儀表，采用有線(xiàn)的方式，利用非常規(guī)的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。該系統(tǒng)將分散計(jì)量?jī)x器儀表視為一個(gè)子系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)通訊方式中通訊雙方處于平等地位的局面。系統(tǒng)向儀器儀表發(fā)送低電平的片選信號(hào)CS，作為子系統(tǒng)的儀器儀表開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，只有當(dāng)系統(tǒng)接收到正確的數(shù)據(jù)信號(hào)為止。同時(shí)為了保證數(shù)據(jù)通訊過(guò)程中不受干擾，系統(tǒng)與儀器儀表之間的通訊采用光電隔離的措施，耐壓達(dá)2000V-3000V，使數(shù)據(jù)傳輸順暢。
本發(fā)明采用16位的計(jì)算機(jī)芯片作為主控制單元，可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。采集來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)第一藍(lán)牙通訊模塊U3及第二藍(lán)牙通訊模塊U4以多通道的方式傳送到筆記本計(jì)算機(jī)中，生成需要的數(shù)據(jù)庫(kù)，保存歷史數(shù)據(jù)。由于藍(lán)牙技術(shù)的通訊范圍要求，最佳的通訊距離為10米以?xún)?nèi)。之所以采用藍(lán)牙通訊技術(shù)，主要是基于井底存在嚴(yán)重的信號(hào)屏蔽的原因，而藍(lán)牙通訊技術(shù)可以解決信號(hào)屏蔽的難題。系統(tǒng)采用了當(dāng)代最先進(jìn)的歐洲“藍(lán)牙技術(shù)”應(yīng)用全數(shù)字科技，由單IC組合而成，可高速傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的微型ISM-頻段收發(fā)信機(jī)，工作頻段為433-434MHz，可任意編設(shè)2個(gè)工作信道，空中傳輸數(shù)據(jù)速率為19.2Kbps，工作電壓范圍為2.7V-5.25V，適用于安全報(bào)警、無(wú)線(xiàn)自動(dòng)抄表、家居及工業(yè)自動(dòng)化、遠(yuǎn)端遙控、無(wú)線(xiàn)數(shù)傳等等廣泛系統(tǒng)領(lǐng)域。
由于某些特定環(huán)境沒(méi)有現(xiàn)成的能源供應(yīng)，而且環(huán)境十分惡劣，系統(tǒng)處于潮濕甚至水浸的條件下仍然要工作很長(zhǎng)一段時(shí)間，所以終端適配器具有堅(jiān)固的外殼并進(jìn)行良好密封，同時(shí)選用了大安時(shí)、自損耗低、性能可靠的鋰電池，同時(shí)采用微安(uA)級(jí)的芯片，并且采用間歇式的工作方式，使系統(tǒng)大多數(shù)時(shí)間處于休眠的狀態(tài)，從而大大降低了系統(tǒng)的功耗，理論計(jì)算電源可以使用800個(gè)工作日，保守預(yù)計(jì)可以工作一年的時(shí)間。本發(fā)明可以監(jiān)控電源的能量比例，當(dāng)電源電壓低于設(shè)定值時(shí)，可以啟動(dòng)備用電源，以保證系統(tǒng)的使用要求，最多可以使用6塊備用電源。
為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)準(zhǔn)確的記錄數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)間歇工作，采用了精密可靠的時(shí)鐘芯片，保證系統(tǒng)的精確運(yùn)行。因?yàn)楸景l(fā)明的全部數(shù)據(jù)來(lái)源于負(fù)責(zé)分散計(jì)量的儀表，因此，儀器儀表工作的是否正常直接影響系統(tǒng)的工作性能，因此系統(tǒng)對(duì)儀器儀表的歷史數(shù)據(jù)、是否死機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行全方位監(jiān)控，一旦儀器儀表工作不正常，系統(tǒng)將如黑匣子一樣保存儀器儀表的最后數(shù)據(jù)和時(shí)間。
本發(fā)明采用18K的存儲(chǔ)芯片，確保記錄儀器儀表一定時(shí)間段內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。
如圖5所示，為本發(fā)明管理程序結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明數(shù)據(jù)庫(kù)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的通訊，并記錄全部歷史數(shù)據(jù)，對(duì)所負(fù)責(zé)的分散計(jì)量的每塊儀表，系統(tǒng)設(shè)定一身份的標(biāo)識(shí)，包括該表的地理位置等信息。將接收到的累計(jì)流量、瞬時(shí)流量、流量方向等信息記錄并立刻與上月數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以驗(yàn)證系統(tǒng)及儀表工作是否出現(xiàn)異常。對(duì)全部的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行檔案管理，可以方便查詢(xún)每塊儀表的歷史數(shù)據(jù)，并可以打印各種所需報(bào)表，實(shí)現(xiàn)每月底的自動(dòng)結(jié)算，完成流量的自動(dòng)配比劃分等項(xiàng)工作。
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)管理的安全性，該數(shù)據(jù)庫(kù)還設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)化管理必需的等級(jí)管理制度，不同級(jí)別的管理層次人員，可以進(jìn)入不同的數(shù)據(jù)查詢(xún)功能區(qū)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。
如圖2所示，終端適配器的工作過(guò)程為電源模塊D1輸出3.6V電壓，給第一藍(lán)牙通訊模塊U3供電，中央處理器CPU(型號(hào)為DSP430)通過(guò)第一串口J1的TXEN引腳控制第一藍(lán)牙通訊模塊U3的收發(fā)工作狀態(tài)或低功耗工作狀態(tài)；中央處理器CPU通過(guò)Rest-bit和Off-rst定期重置看門(mén)狗U1，如果一段時(shí)間內(nèi)中央處理器CPU沒(méi)有對(duì)看門(mén)狗U1發(fā)出重置信號(hào)，說(shuō)明中央處理器CPU出錯(cuò)或停機(jī)，則看門(mén)狗U1的RST引腳使中央處理器CPU重新啟動(dòng)；時(shí)鐘模塊U2通過(guò)3SDA、3SCL引腳與中央處理器CPU通過(guò)第一串口J1的TXEN引腳控制第一藍(lán)牙通訊模塊U3定時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)；中央處理器CPU通過(guò)第二光耦模塊CS1的CS引腳向儀表請(qǐng)求上傳數(shù)據(jù)，上傳數(shù)據(jù)通過(guò)第一光耦模塊Txd1的TXD2引腳至中央處理器CPU，中央處理器CPU再通過(guò)TXEN引腳控制第一藍(lán)牙通訊模塊U3把數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)適配器的第二藍(lán)牙通訊模塊U4。
中央處理器CPU可通過(guò)第一串口J1的引腳RXD0及TXD0與第一藍(lán)牙通訊模塊U3進(jìn)行通訊。
如圖4所示，主機(jī)適配器的工作過(guò)程為第二藍(lán)牙通訊模塊U4從第一藍(lán)牙通訊模塊U3收發(fā)數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)通過(guò)串口模塊U5及第三串口J3上傳至便攜式電腦或PDA；便攜式電腦或PDA通過(guò)第三串口J3給第二藍(lán)牙通訊模塊U4提供3.6V的電壓；便攜式電腦或PDA通過(guò)第三串口J3和串口模塊U5的TXEN3、TXEN4引腳控制第二藍(lán)牙通訊模塊U4的收發(fā)工作狀態(tài)。
本實(shí)施例以自來(lái)水行業(yè)的抄表工作人員讀取供水系統(tǒng)關(guān)口表為例。使用時(shí)，將本發(fā)明的終端適配器與儀表的數(shù)據(jù)接口相連接，載有抄表人員的汽車(chē)從井旁駛過(guò)，數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)據(jù)采集指令通過(guò)藍(lán)牙芯片發(fā)送出來(lái)，該信號(hào)被低功耗采集模塊上的第一藍(lán)牙芯片接收后，微處理器將水表的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，或通過(guò)蝸輪表、超聲波表等水表本身具有的RS232、RS485、RS422等數(shù)據(jù)接口，將流量信息采集存儲(chǔ)下來(lái)，與水表的設(shè)定地址(表號(hào))、讀表時(shí)間、水流方向及水表其它的參數(shù)等信息一起，經(jīng)第一藍(lán)牙通訊模塊U3傳送到數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中(本實(shí)施例為便攜式筆記本電腦)，并且立刻生成數(shù)據(jù)庫(kù)，將這些信息和數(shù)據(jù)再傳輸?shù)街行恼{(diào)度室的計(jì)算機(jī)中，可以將每塊表的歷史記錄清晰地在數(shù)據(jù)庫(kù)上體現(xiàn)出來(lái)，依據(jù)這些數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行各公司經(jīng)營(yíng)情況的評(píng)估。
上述實(shí)施例是針對(duì)本發(fā)明一個(gè)具體應(yīng)用的說(shuō)明，并非用以限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍。本發(fā)明還可廣泛應(yīng)用于能源(包括石油、電力、天然氣及煤氣等行業(yè))、交通、醫(yī)護(hù)(尤其是隔離區(qū))及企事業(yè)單位等凡是帶有通訊接口的數(shù)字儀器或儀表。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集綜合管理系統(tǒng)，其特征在于包括采集模塊、數(shù)據(jù)接收處理模塊及綜合管理模塊，其中采集模塊由數(shù)字儀表及終端適配器組成，終端適配器以中央處理器(CPU)為中心，通過(guò)TXD0、TXENT和RXD0端口和第一串口(J1)相連，再由第一串口(J1)與第一藍(lán)牙通訊模塊(U3)連接；中央處理器(CPU)通過(guò)RXD與TXD端口分別與第一光耦模塊(Txd1)、第二光耦模塊(CS1)連接，再由第一光耦模塊(Txd1)與第二光耦模塊(CS1)通過(guò)第二串口(J2)的TXD2、CS端口與儀表的數(shù)據(jù)接口相連接；中央處理器(CPU)通過(guò)引腳R in和Off-RST與看門(mén)狗(U1)相連；中央處理器(CPU)通過(guò)引腳3SCL、3SDA與時(shí)鐘模塊(U2)相連；電源模塊(D1)接至中央處理器(CPU)的電源控制端PWR；中央處理器(CPU)、第一光耦模塊(Txd1)、第二光耦模塊(CS1)、時(shí)鐘模塊(U2)及看門(mén)狗(U1)的VCC引腳均接至電源模塊(D1)的輸出端；終端適配器中的中央處理器(CPU)內(nèi)嵌閃存中存有監(jiān)控處理程序；數(shù)據(jù)接收處理模塊由主機(jī)適配器及計(jì)算機(jī)組成，主機(jī)適配器中第二藍(lán)牙通訊模塊(U4)通過(guò)引腳TXD4、RXD4和TXEN4與串口模塊(U5)相連，該串口模塊(U5)再通過(guò)引腳TXD3、RXD3和TXEN3與第三串口J3相連，第二藍(lán)牙通訊模塊(U4)及串口模塊(U5)通過(guò)電源控制端PWR接至第三串口(J3)，再由第三串口(J3)接至計(jì)算機(jī)；采集模塊和數(shù)據(jù)接收處理模塊分別通過(guò)終端適配器中的第一藍(lán)牙通訊模塊(U3)和主機(jī)適配器中的第二藍(lán)牙通訊模塊(U4)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接收處理模塊中的計(jì)算機(jī)將采集到的儀表數(shù)據(jù)上傳至綜合管理模塊中的主控室服務(wù)器，主控室服務(wù)器中存有管理程序。
2.按權(quán)利要求1所述的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)算機(jī)可為便攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)或掌上電腦。
3.按權(quán)利要求1所述的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集綜合管理系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控處理程序，其具體流程為1)初始化中央處理器(CPU)；2)設(shè)定第一藍(lán)牙通訊模塊(U3)為接收狀態(tài)；3)中央處理器(CPU)進(jìn)入低功耗工作狀態(tài)；4)判斷是否收到第二藍(lán)牙通訊模塊(U4)發(fā)出的請(qǐng)求上傳數(shù)據(jù)的信號(hào)，中央處理器(CPU)處于中斷服務(wù)方式工作，如果收到第二藍(lán)牙通訊模塊(U4)發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，中央處理器(CPU)電路從低功耗工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)，如果沒(méi)有收到第二藍(lán)牙通訊模塊(U4)發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，中央處理器(CPU)仍處于中斷服務(wù)方式工作，中央處理器(CPU)仍然在低功耗工作狀態(tài)；5)設(shè)定第一藍(lán)牙通訊模塊(U3)為發(fā)送狀態(tài)；6)通過(guò)第一串口(J1)控制第一藍(lán)牙通訊模塊(U3)發(fā)送儀表數(shù)據(jù)給第二藍(lán)牙通訊模塊(U4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)采集綜合管理系統(tǒng)，包括采集模塊、數(shù)據(jù)接收處理模塊及綜合管理模塊，其中采集模塊由數(shù)字儀表及終端適配器組成，終端適配器以中央處理器為中心，分別與第一藍(lán)牙通訊模塊、光耦模塊連接，再由光耦模塊通過(guò)第二串口與儀表的數(shù)據(jù)接口相連接；終端適配器中的中央處理器的內(nèi)嵌閃存中存有監(jiān)控處理程序；數(shù)據(jù)接收處理模塊由主機(jī)適配器中第二藍(lán)牙通訊模塊通過(guò)串口模塊與第三串口相連，再由第三串口接至計(jì)算機(jī)；采集模塊和數(shù)據(jù)接收處理模塊分別通過(guò)終端適配器中的第一藍(lán)牙通訊模塊和主機(jī)適配器中的第二藍(lán)牙通訊模塊發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。本發(fā)明數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確、及時(shí)，安全性高，減少了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，適用范圍廣。
文檔編號(hào)G06F13/00GK1734456SQ20041005024
公開(kāi)日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者鄧建軍, 鄧慶緒, 張繼璠, 白少林, 熊?chē)?guó)安 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)東大信息技術(shù)有限公司