專利名稱:一種無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及模擬量控制技術(shù),特別涉及一種無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,越來越多的設(shè)備上安裝了無線傳感器產(chǎn)品,用于監(jiān)控設(shè)備的工作環(huán)境和運行狀態(tài),并將監(jiān)控得到的工作環(huán)境和運行狀態(tài)信息上傳到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心根據(jù)接收的信息對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行分析,以便在設(shè)備出現(xiàn)故障或需要對運行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整時能夠及時地通知技術(shù)人員進(jìn)行維修或相應(yīng)地調(diào)整設(shè)備的運行狀態(tài),以有效減少技術(shù)人員定期巡檢設(shè)備所需的成本、以及在兩個巡檢期之間不能及時修復(fù)故障導(dǎo)致的設(shè)備工作效率低下的技術(shù)問題。由上述可見,現(xiàn)有的無線傳感器技術(shù),主要用于監(jiān)控設(shè)備的工作環(huán)境和運行狀態(tài), 以提供給監(jiān)控中心進(jìn)行設(shè)備運行狀態(tài)分析,但在設(shè)備出現(xiàn)故障或需要對運行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整時,還需要技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù),完成維護(hù)所需時間較長,使得使用成本較高、設(shè)備工作效率較低。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的主要目的在于提出一種無線模擬量控制方法,降低使用成本、 提高設(shè)備工作效率。本發(fā)明的另一目的在于提出一種無線模擬量控制裝置,降低使用成本、提高設(shè)備工作效率。本發(fā)明的再一目的在于提出一種無線模擬量控制系統(tǒng),降低使用成本、提高設(shè)備工作效率。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供了一種無線模擬量控制方法,該方法包括接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包;解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息;確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包包括上位機將被控設(shè)備的比例參數(shù)信息進(jìn)行打包,形成數(shù)據(jù)包,攜帶有被控設(shè)備ID,將數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān),無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā);無線通信模塊接收攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包。所述無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的步驟之前,進(jìn)一步包括無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包加密。所述確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)后,進(jìn)一步包括向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的確認(rèn)應(yīng)答信息,無線網(wǎng)關(guān)接收到確認(rèn)應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機,上位機顯示此次操作成功的提示信息。進(jìn)一步包括確定比例參數(shù)沒有在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的參數(shù)錯誤應(yīng)答信息,無線網(wǎng)關(guān)接收到參數(shù)錯誤應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機,上位機顯示此次操作失敗的提示信息并調(diào)整比例參數(shù)信息。進(jìn)一步包括 采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息;確定被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息不相匹配,將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息輸出至上位機,上位機調(diào)整當(dāng)前已下發(fā)的比例參數(shù)信息。進(jìn)一步包括確定被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配, 向上位機輸出控制完成信息。所述模擬信號包括4 20mA模擬信號、0 5V模擬信號、脈寬調(diào)制器脈沖信號或
開關(guān)信號。一種無線模擬量控制裝置,該裝置包括無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊,其中,無線通信模塊,接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包,輸出至微處理器;微處理器,解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配, 獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊;模擬量輸出模塊,接收比例參數(shù)信息,轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述無線通信模塊采用TI的CC系列無線通信芯片;所述微處理器采用16位的MSP430單片機。一種無線模擬量控制系統(tǒng),該系統(tǒng)包括上位機、無線網(wǎng)關(guān)以及無線模擬量控制裝置,其中,上位機,用于確定被控設(shè)備的比例參數(shù)信息,將比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識 ID信息進(jìn)行封裝后形成數(shù)據(jù)包,發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān);無線網(wǎng)關(guān),將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至無線模擬量控制裝置;無線模擬量控制裝置,接收并解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述無線網(wǎng)關(guān)進(jìn)一步用于將接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密或解密處理。進(jìn)一步包括無線傳感器,無線傳感器,采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息,輸出至無線模擬量控制裝置;無線模擬量控制裝置,進(jìn)一步用于判斷接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息是否與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配,如果不匹配,將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān),如果匹配,將控制完成信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān);無線網(wǎng)關(guān),進(jìn)一步用于將接收的信息解密后輸出至上位機;上位機,進(jìn)一步用于根據(jù)接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息以及預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息調(diào)整被控設(shè)備的比例參數(shù)信息。所述無線模擬量控制裝置包括無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊,其中,無線通信模塊,接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包,輸出至微處理器;微處理器,解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配, 獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊;模擬量輸出模塊,接收比例參數(shù)信息,轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述無線網(wǎng)關(guān)包括接口模塊、網(wǎng)關(guān)微處理器以及網(wǎng)關(guān)無線通信模塊,其中,接口模塊,用于提供與上位機連接的接口,接收上位機輸出的數(shù)據(jù)包,輸出至網(wǎng)關(guān)微處理器,接收網(wǎng)關(guān)微處理器的數(shù)據(jù)包,輸出至上位機;網(wǎng)關(guān)微處理器,接收接口模塊輸出的數(shù)據(jù)包,進(jìn)行加密后輸出至網(wǎng)關(guān)無線通信模塊;接收網(wǎng)關(guān)無線通信模塊輸出的加密的數(shù)據(jù)包,解密后輸出至接口模塊;網(wǎng)關(guān)無線通信模塊,接收網(wǎng)關(guān)微處理器輸出的加密數(shù)據(jù)包,輸出至無線模擬量控制裝置;接收無線模擬量控制裝置發(fā)送的加密數(shù)據(jù)包,輸出至網(wǎng)關(guān)微處理器。由上述的技術(shù)方案可見,本發(fā)明實施例提供的一種無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng),接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包;解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息;確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣,通過無線通信方式,減少了被控設(shè)備間的布線以及可能由布線引起的問題,無需人工到現(xiàn)場操作被控設(shè)備,降低了人工維護(hù)成本,同時也減少了被控設(shè)備調(diào)控的時間,提高了被控設(shè)備工作效率。
圖1為本發(fā)明實施例的無線模擬量控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的無線模擬量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的無線網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例無線模擬量控制系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實施例無線模擬量控制系統(tǒng)的第三結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實施例無線模擬量控制方法的流程示意圖。圖7為本發(fā)明實施例無線模擬量控制方法的具體流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實施例對
7本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述?,F(xiàn)有的無線傳感器技術(shù),通過采集設(shè)備的運行狀態(tài)信息并上報,主要用于對設(shè)備的監(jiān)控,還沒有應(yīng)用于對設(shè)備的控制,因此,應(yīng)用領(lǐng)域較較為狹窄,應(yīng)用特點得不到充分?jǐn)U展,本發(fā)明實施例提出無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng),應(yīng)用于設(shè)備控制,例如,應(yīng)用于對設(shè)備的流量控制、電機轉(zhuǎn)速控制或開關(guān)控制等方面,這樣,可實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、減少使用成本以及布線成本,擴展無線傳感器應(yīng)用范圍。圖1為本發(fā)明實施例的無線模擬量控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1,該裝置包括 無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊,其中,無線通信模塊,接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識(ID, Identifier)的數(shù)據(jù)包,輸出至微處理器;本實施例中,無線通信模塊采用TI的CC系列無線通信芯片,該芯片具有成本低廉、集成度高、抗干擾能力強等特點。比例參數(shù)信息是對設(shè)備進(jìn)行控制過程中使用的技術(shù)術(shù)語,以電機轉(zhuǎn)速控制為例, 額定轉(zhuǎn)速的比例參數(shù)信息為1,如果需要將電機轉(zhuǎn)速設(shè)置為額定轉(zhuǎn)速的一半,則比例參數(shù)信息為0. 5。被控設(shè)備ID用以標(biāo)識需要被控制的設(shè)備的信息,每一被控設(shè)備具有唯一被控設(shè)備ID,本發(fā)明實施例中,被控設(shè)備ID為無線模擬量控制裝置的ID,無線模擬量控制裝置與被控設(shè)備具有唯一映射關(guān)系,當(dāng)然,實際應(yīng)用中,也可以將無線模擬量控制裝置設(shè)置在被控設(shè)備上。微處理器,解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配, 獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊;本實施例中,微處理器采用16位的MSP430單片機,該機具有超低功耗、外設(shè)豐富、 運算能力強的特點。微處理器預(yù)先存儲有被控設(shè)備的比例參數(shù)閾值范圍,例如,對于電機轉(zhuǎn)速控制,比例參數(shù)閾值范圍可以為0. 2 1. 1,即比例參數(shù)信息可以為0. 2 1. 1之間的數(shù)值,如果接收的比例參數(shù)數(shù)值不在0. 2 1. 1之間,則丟棄接收的比例參數(shù)信息。實際應(yīng)用中,如果無線模擬量控制裝置與被控設(shè)備具有唯一映射關(guān)系,則預(yù)先設(shè)置的ID為無線模擬量控制裝置的ID,如果無線模擬量控制裝置可以控制多個被控設(shè)備,則預(yù)先設(shè)置的ID為多個被控設(shè)備ID,只要數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與多個被控設(shè)備ID中的一個被控設(shè)備ID相同,則確定匹配。模擬量輸出模塊,接收比例參數(shù)信息,轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實施例中,模擬量輸出模塊輸出4 20mA模擬信號,當(dāng)然,也可擴展為輸出0 5V模擬信號、脈寬調(diào)制器(PWM,Pulse Width Modulation)脈沖信號、開關(guān)信號等通用性好、 適用范圍廣的模擬信號。例如,額定轉(zhuǎn)速的比例參數(shù)信息對應(yīng)的模擬信號設(shè)置為18mA,則比例參數(shù)信息為0. 5對應(yīng)的模擬信號為9mA。圖2為本發(fā)明實施例的無線模擬量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2,該系統(tǒng)包括 上位機、無線網(wǎng)關(guān)以及無線模擬量控制裝置,其中,上位機,用于確定被控設(shè)備的比例參數(shù)信息,將比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID信息進(jìn)行封裝后形成數(shù)據(jù)包,發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān);
本實施例中,上位機可以根據(jù)被控設(shè)備運行狀態(tài)或?qū)嶋H需要確定當(dāng)前被控設(shè)備的比例參數(shù)信息。無線網(wǎng)關(guān),將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至無線模擬量控制裝置;無線模擬量控制裝置,接收并解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。較佳地,無線網(wǎng)關(guān)進(jìn)一步用于將接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密處理。實際應(yīng)用中,該無線模擬量控制系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括無線傳感器(圖中未示出),無線傳感器,采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息,輸出至無線模擬量控制裝置;本實施例中,無線傳感器按照預(yù)先設(shè)置的采集時間周期采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信肩、ο無線模擬量控制裝置,進(jìn)一步用于判斷接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息是否與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配,如果不匹配,將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān),如果匹配,將控制完成信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān);本實施例中,以被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為電機轉(zhuǎn)速信息為例,如果比例參數(shù)為 0. 5,對應(yīng)的電機轉(zhuǎn)速為3200轉(zhuǎn)/分鐘,預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息為3150 轉(zhuǎn)/分鐘 3250轉(zhuǎn)/分鐘。如果采集的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為3210轉(zhuǎn)/分鐘,則微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配,如果采集的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為3090轉(zhuǎn)/分鐘,則微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息不相匹配。無線網(wǎng)關(guān),進(jìn)一步用于將接收的信息解密后輸出至上位機;上位機,進(jìn)一步用于根據(jù)接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息以及預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息調(diào)整被控設(shè)備的比例參數(shù)信息。圖3為本發(fā)明實施例的無線網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖3,該用于與無線模擬量控制裝置通信的無線網(wǎng)關(guān)由接口模塊、微處理器以及無線通信模塊組成,其中,接口模塊,用于提供與上位機連接的接口,接收上位機輸出的數(shù)據(jù)包,輸出至微處理器,接收微處理器的數(shù)據(jù)包,輸出至上位機;本實施例中,接口模塊采用通用串行總線(USB,Universal Serial Bus)接口,也可采用RS-232、RS-485或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN,Controller Area Network)總線接口等適用范圍廣、靈活便捷的接口。微處理器,接收接口模塊輸出的數(shù)據(jù)包,進(jìn)行加密后輸出至無線通信模塊;接收無線通信模塊輸出的加密的數(shù)據(jù)包,解密后輸出至接口模塊;本實施例中,微處理器采用16位的MSP430單片機,該機具有超低功耗、外設(shè)豐富、 運算能力強的特點。無線通信模塊,接收微處理器輸出的加密數(shù)據(jù)包,輸出至無線模擬量控制裝置;接收無線模擬量控制裝置發(fā)送的加密數(shù)據(jù)包,輸出至微處理器。本實施例中,無線通信模塊采用TI的CC系列無線通信芯片,該芯片具有成本低廉、集成度高、抗干擾能力強等特點。圖4為本發(fā)明實施例無線模擬量控制系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖4,該無線模擬量控制系統(tǒng)包括上位機、無線網(wǎng)關(guān)、無線模擬量控制裝置以及被控設(shè)備,其中,無線模擬量控制裝置ID與被控設(shè)備ID相同或存在唯一映射關(guān)系,上位機通過USB 接口或者串口連接無線網(wǎng)關(guān),比例參數(shù)信息經(jīng)過上位機打包后發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān),無線網(wǎng)關(guān)上的微處理器將數(shù)據(jù)包加密,然后通過無線網(wǎng)關(guān)上的無線通信模塊將數(shù)據(jù)包發(fā)送,無線模擬量控制裝置上的無線通信模塊接收到數(shù)據(jù)包后,產(chǎn)生數(shù)據(jù)包接收完成中斷,輸出至無線模擬量控制裝置上的微處理器,微處理器將數(shù)據(jù)包讀出,解密后開始解析數(shù)據(jù),當(dāng)數(shù)據(jù)包中的被控設(shè)備ID不等于自身的ID時,丟棄該數(shù)據(jù)包,否則,解析數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù),并判斷比例參數(shù)是否在正確的調(diào)整范圍(預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息)內(nèi),如果比例參數(shù)在正確的調(diào)整范圍內(nèi),則向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的確認(rèn)應(yīng)答信息,否則則向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的參數(shù)錯誤應(yīng)答信息,無線網(wǎng)關(guān)接收到應(yīng)答信息,解密后發(fā)送給上位機,上位機顯示提示信息,以提示此次操作是否成功。同時,微處理器解析出比例參數(shù)后,經(jīng)過運算產(chǎn)生輸出給模擬輸出模塊的數(shù)據(jù),發(fā)送給模擬輸出模塊,模擬輸出模塊根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生模擬信號。如果被控設(shè)備有反饋信號,則通過無線傳感器采集被控設(shè)備的反饋信號,輸出至微處理器,微處理器檢測被控設(shè)備是否已經(jīng)調(diào)整到設(shè)定的比例值,同時,將被控設(shè)備的控制比例值 (被控設(shè)備運行狀態(tài)信息)打包加密后通過無線通信模塊傳送給無線網(wǎng)關(guān),無線網(wǎng)關(guān)解密后傳送給上位機。如果被控設(shè)備的反饋信號值達(dá)到所設(shè)定的控制比例值,則發(fā)送加密的本次控制完成信息包給無線網(wǎng)關(guān),無線網(wǎng)關(guān)將信息包解密后發(fā)送給上位機。圖5為本發(fā)明實施例無線模擬量控制系統(tǒng)的第三結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖5,該無線模擬量控制系統(tǒng)包括上位機、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS,General Packet Radio Service) 網(wǎng)絡(luò)基站、GPRS網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)關(guān)、無線模擬量控制裝置以及被控設(shè)備,其中,上位機通過因特網(wǎng)(Internet)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)基站,GPRS網(wǎng)絡(luò)基站再將數(shù)據(jù)包發(fā)送給GPRS網(wǎng)關(guān),GPRS網(wǎng)關(guān)接收到數(shù)據(jù)包后,通過串口將數(shù)據(jù)包傳送到無線網(wǎng)關(guān)的微處理器中,然后無線網(wǎng)關(guān)與無線模擬量控制裝置進(jìn)行通信,關(guān)于無線網(wǎng)關(guān)與無線模擬量控制裝置進(jìn)行通信的描述,具體可參見圖4的相關(guān)描述,在此不再贅述。圖6為本發(fā)明實施例無線模擬量控制方法的流程示意圖。參見圖6,該流程包括步驟601,接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包;步驟602,解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息;步驟603,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖7為本發(fā)明實施例無線模擬量控制方法的具體流程示意圖。參見圖7,該流程包括步驟701,無線通信模塊接收攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包,輸出至微處理器;本步驟中,上位機將待發(fā)送至設(shè)備的比例參數(shù)信息進(jìn)行打包,形成數(shù)據(jù)包,攜帶有被控設(shè)備ID,即待發(fā)送至設(shè)備的ID,將數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān),無線網(wǎng)關(guān)上的微處理器將數(shù)據(jù)包加密,然后通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)包發(fā)送,設(shè)備上的無線通信模塊接收數(shù)據(jù)包,接收完成后中斷給微處理器。步驟702,微處理器解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的 ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息;本步驟中,微處理器接收數(shù)據(jù)包,解密后開始解析數(shù)據(jù),當(dāng)數(shù)據(jù)包中的被控設(shè)備ID 與預(yù)先設(shè)置的ID不匹配時,表明該數(shù)據(jù)包不是發(fā)送給自己的,丟棄該數(shù)據(jù)包;如果數(shù)據(jù)包中的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,則解解析包中的其他數(shù)據(jù),獲取數(shù)據(jù)包中的比例參
數(shù)信息。步驟703,微處理器確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)輸出至模擬量輸出模塊;本步驟中,微處理器判斷比例參數(shù)是否在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),如果比例參數(shù)沒有超出比例參數(shù)閾值范圍,微處理器解析出比例參數(shù)后,經(jīng)過運算產(chǎn)生輸出給模擬輸出模塊的模擬信號,發(fā)送給模擬輸出模塊。如果比例參數(shù)超出比例參數(shù)閾值范圍,則丟棄該比例參數(shù),并結(jié)束流程。較佳地,微處理器在確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)后,進(jìn)一步包括微處理器向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的確認(rèn)應(yīng)答信息,無線網(wǎng)關(guān)接收到確認(rèn)應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機,上位機顯示此次操作成功的提示信息。當(dāng)然,微處理器在確定比例參數(shù)沒有在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)后,也可以進(jìn)一步包括微處理器向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的參數(shù)錯誤應(yīng)答信息,無線網(wǎng)關(guān)接收到參數(shù)錯誤應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機,上位機顯示此次操作失敗的提示信息。實際應(yīng)用中,上位機還可以根據(jù)操作失敗的提示信息,調(diào)整比例參數(shù)信息,并再次向該設(shè)備下發(fā)。步驟704,模擬量輸出模塊將接收的比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為模擬信號,并輸出至被控設(shè)備,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié);本步驟中,模擬量輸出模塊將接收的比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為模擬信號,以實現(xiàn)對被控設(shè)備的控制,例如,被控設(shè)備根據(jù)模擬信號進(jìn)行流量控制、電機轉(zhuǎn)速控制或開關(guān)控制等。在被控設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)后,該無線模擬量控制方法還進(jìn)一步包括步驟705,采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息,輸出至微處理器;本步驟中,如果是對被控設(shè)備進(jìn)行流量控制,則采集被控設(shè)備進(jìn)行流量控制后的流量信息,如果是對被控設(shè)備進(jìn)行電機轉(zhuǎn)速控制,則按照預(yù)先設(shè)置的采集周期采集被控設(shè)備進(jìn)行電機轉(zhuǎn)速控制后的電機轉(zhuǎn)速信息。步驟706,微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息是否與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配,如果不匹配,執(zhí)行步驟707,如果匹配,執(zhí)行步驟708 ;本步驟中,以被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為電機轉(zhuǎn)速信息為例,如果比例參數(shù)為0. 5, 對應(yīng)的電機轉(zhuǎn)速為3200轉(zhuǎn)/分鐘,預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息為3150轉(zhuǎn)/ 分鐘 3250轉(zhuǎn)/分鐘。如果采集的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為3210轉(zhuǎn)/分鐘,則微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配,如果采集的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為3090轉(zhuǎn)/分鐘,則微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先
11設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息不相匹配。步驟707,將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息輸出至上位機;本步驟中,微處理器將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息打包加密后,通過無線通信模塊傳送給無線網(wǎng)關(guān),無線網(wǎng)關(guān)解密后傳送給上位機,上位機根據(jù)接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息以及目標(biāo)比例參數(shù),對被控設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。步驟708,向上位機輸出控制完成信息。本步驟中,如果被控設(shè)備運行狀態(tài)達(dá)到所設(shè)定的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài),則發(fā)送本次控制完成信息給無線網(wǎng)關(guān),無線網(wǎng)關(guān)將信息解密后發(fā)送給上位機。由上述可見,本發(fā)明實施例提供了一種可以遠(yuǎn)程控制被控設(shè)備的流量、電機或者開關(guān),通過接收上位機發(fā)送的比例參數(shù)控制模擬量輸出的大小,并且可以采集后端被控設(shè)備的反饋信號實現(xiàn)更加精確的控制,達(dá)到如同現(xiàn)場操作被控設(shè)備同樣的效果,不需要人工在現(xiàn)場干預(yù),可長時間穩(wěn)定、可靠工作的無線模擬量控制裝置,同時也可以將被控設(shè)備的工作環(huán)境和狀態(tài)采集后發(fā)送給監(jiān)控中心(上位機),特別適用于長期運轉(zhuǎn)的設(shè)備,可以應(yīng)用在分布式的傳感控制系統(tǒng)中,上位機可以通過算法將分布在同一區(qū)域的傳感器信息進(jìn)行統(tǒng)計,計算出準(zhǔn)確的比例參數(shù)發(fā)送給該無線模擬量控制裝置,因為使用的是無線通信技術(shù),安裝該無線模擬量控制裝置省去了線路敷設(shè)的麻煩,具有如下有益技術(shù)效果1)、通過無線通信方式,減少了被控設(shè)備間的布線以及可能由布線引起的問題,無需人工到現(xiàn)場操作被控設(shè)備,降低了人工維護(hù)成本,同時也減少了被控設(shè)備調(diào)控的時間,提高了被控設(shè)備工作效率。2)、無線數(shù)據(jù)包加密傳輸,保證了數(shù)據(jù)的安全有效。3)、使用通信應(yīng)答方式,保證了數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確可靠地傳輸?shù)奖豢卦O(shè)備。4)、每個無線模擬量控制裝置都有唯一的ID,該裝置只解析發(fā)送給自身ID的信息,這樣,使用一臺主機可以控制多臺被控設(shè)備。5)、控制過程中一直監(jiān)控被控設(shè)備的反饋信號,保證控制的精準(zhǔn)有效。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線模擬量控制方法,其特征在于,該方法包括接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包;解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息;確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包包括上位機將被控設(shè)備的比例參數(shù)信息進(jìn)行打包,形成數(shù)據(jù)包,攜帶有被控設(shè)備ID,將數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān),無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā);無線通信模塊接收攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的步驟之前,進(jìn)一步包括無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包加密。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)后,進(jìn)一步包括向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的確認(rèn)應(yīng)答信息,無線網(wǎng)關(guān)接收到確認(rèn)應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機,上位機顯示此次操作成功的提示信息。
5.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,進(jìn)一步包括確定比例參數(shù)沒有在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的參數(shù)錯誤應(yīng)答信息,無線網(wǎng)關(guān)接收到參數(shù)錯誤應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機,上位機顯示此次操作失敗的提示信息并調(diào)整比例參數(shù)信息。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的方法,其特征在于,進(jìn)一步包括采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息;確定被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息不相匹配,將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息輸出至上位機,上位機調(diào)整當(dāng)前已下發(fā)的比例參數(shù)信息。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,進(jìn)一步包括確定被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配,向上位機輸出控制完成信息。
8.如權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述模擬信號包括4 20mA模擬信號、0 5V模擬信號、脈寬調(diào)制器脈沖信號或開關(guān)信號。
9.一種無線模擬量控制裝置,其特征在于,該裝置包括無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊,其中,無線通信模塊,接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包,輸出至微處理器;微處理器,解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊;模擬量輸出模塊,接收比例參數(shù)信息,轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,所述無線通信模塊采用TI的CC系列無線通信芯片; 所述微處理器采用16位的MSP430單片機。
11.一種無線模擬量控制系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括上位機、無線網(wǎng)關(guān)以及無線模擬量控制裝置,其中,上位機,用于確定被控設(shè)備的比例參數(shù)信息,將比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID信息進(jìn)行封裝后形成數(shù)據(jù)包,發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān);無線網(wǎng)關(guān),將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至無線模擬量控制裝置;無線模擬量控制裝置,接收并解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng),其特征在于,所述無線網(wǎng)關(guān)進(jìn)一步用于將接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行加密或解密處理。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其特征在于,進(jìn)一步包括無線傳感器, 無線傳感器,采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息,輸出至無線模擬量控制裝置;無線模擬量控制裝置,進(jìn)一步用于判斷接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息是否與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配,如果不匹配,將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān),如果匹配,將控制完成信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān); 無線網(wǎng)關(guān),進(jìn)一步用于將接收的信息解密后輸出至上位機;上位機,進(jìn)一步用于根據(jù)接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息以及預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息調(diào)整被控設(shè)備的比例參數(shù)信息。
14.如權(quán)利要求11至13任一項所述的系統(tǒng),其特征在于,所述無線模擬量控制裝置包括無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊,其中,無線通信模塊,接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包,輸出至微處理器;微處理器,解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息,確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊;模擬量輸出模塊,接收比例參數(shù)信息,轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),其特征在于,所述無線網(wǎng)關(guān)包括接口模塊、網(wǎng)關(guān)微處理器以及網(wǎng)關(guān)無線通信模塊,其中,接口模塊,用于提供與上位機連接的接口,接收上位機輸出的數(shù)據(jù)包,輸出至網(wǎng)關(guān)微處理器,接收網(wǎng)關(guān)微處理器的數(shù)據(jù)包,輸出至上位機;網(wǎng)關(guān)微處理器,接收接口模塊輸出的數(shù)據(jù)包,進(jìn)行加密后輸出至網(wǎng)關(guān)無線通信模塊;接收網(wǎng)關(guān)無線通信模塊輸出的加密的數(shù)據(jù)包,解密后輸出至接口模塊;網(wǎng)關(guān)無線通信模塊,接收網(wǎng)關(guān)微處理器輸出的加密數(shù)據(jù)包,輸出至無線模擬量控制裝置;接收無線模擬量控制裝置發(fā)送的加密數(shù)據(jù)包,輸出至網(wǎng)關(guān)微處理器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng)。該方法包括接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包;解析數(shù)據(jù)包,確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配,獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息;確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi),將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號,向被控設(shè)備輸出模擬信號,以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進(jìn)行調(diào)節(jié)。應(yīng)用本發(fā)明,可以降低人工維護(hù)成本、提高設(shè)備工作效率。
文檔編號G08C17/02GK102411352SQ20111034152
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者唐智斌, 張俊輝, 羅銀生 申請人:北京必創(chuàng)科技有限公司