專利名稱：自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)樽詣?dòng)化監(jiān)測通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)在隧道結(jié)構(gòu)變形方面的自動(dòng)化監(jiān)測較少，已有的隧道自動(dòng)化監(jiān)測通信設(shè)備主要是基于有線或無線GPRS模塊的技術(shù)。有線通信是將傳感器通過有線連接的方式與控制服務(wù)器相連，而無線GPRS技術(shù)是將傳感器的RS232信號通過GPRS模塊轉(zhuǎn)換為GPRS無線信號，通過無線方式與外圍服務(wù)器相連進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和指令傳輸。該設(shè)備主要基于的原理有數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換原理等。但是現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題和缺點(diǎn)一是，有線通信方式需要在隧道內(nèi)建立計(jì)算機(jī)中心，考慮到地鐵隧道安全方面的需要，進(jìn)出限制嚴(yán)格，監(jiān)測系統(tǒng)管理上極不方便；二是，無線GPRS技術(shù)雖實(shí)現(xiàn)了無線傳輸及控制，但存在傳輸速率慢的缺陷，且在高頻率的監(jiān)測狀態(tài)下，穩(wěn)定性較差，影響了監(jiān)測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，本實(shí)用新型提供一種提高自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸速率、同時(shí)提高監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性、進(jìn)而提高監(jiān)測成果質(zhì)量的自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。技術(shù)方案一種自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，包括傳感器、傳感器控制箱和遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)(RTU)；所述傳感器與傳感器控制箱連接；所述傳感器控制箱與RTU連接；所述RTU包括串口服務(wù)器、系統(tǒng)控制模塊和3G路由器；所述傳感器控制箱包括電源轉(zhuǎn)換模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊；所述傳感器用于采集外部數(shù)據(jù)，并將采集到的外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RS232信號傳輸給傳感器控制箱；所述傳感器控制箱的信號轉(zhuǎn)換模塊將傳感器傳輸過來的RS232信號轉(zhuǎn)換成RS485信號，并傳輸給RTU中的串口服務(wù)器；所述串口服務(wù)器將RS485信號轉(zhuǎn)換為RJ45信號，并將RJ45信號傳輸給RTU中的3G路由器，經(jīng)RJ45編碼的數(shù)據(jù)通過所述3G路由器傳輸至外圍服務(wù)器；所述3G路由器將接收到的外圍服務(wù)器發(fā)出的指令依次通過串口服務(wù)器和傳感器控制箱逆向傳輸給傳感器，控制傳感器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；所述RTU的電源模塊將220V的電源電壓分別轉(zhuǎn)換為12V和MV ；其中12V電壓給系統(tǒng)控制模塊、串口服務(wù)器及3G路由器供電；24V電壓傳輸至傳感器控制箱，經(jīng)傳感器控制箱的電源轉(zhuǎn)換模塊再轉(zhuǎn)換為12V電壓給信號轉(zhuǎn)換模塊和傳感器供電。所述傳感器為一個(gè)或多個(gè)全站儀，所述傳感器控制箱與全站儀的個(gè)數(shù)匹配；[0014]所述傳感器控制箱通過485網(wǎng)線與RTU連接。傳感器通過RS232串口線與傳感器控制箱連接。所述系統(tǒng)控制模塊采用帶有單片機(jī)功能的短信控制模塊及繼電器組成自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的控制中心，手動(dòng)或自動(dòng)控制自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，定時(shí)復(fù)位自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步說明傳感器控制箱通過485網(wǎng)線與RTU相連，將傳感器的RS232信號轉(zhuǎn)換為RS485信號，通過485網(wǎng)線傳輸至RTU中串口服務(wù)器。串口服務(wù)器將RS485信號轉(zhuǎn)換為RJ45信號通過RJ45網(wǎng)線與3G無線模塊(3G路由器)相連。12V電源接入系統(tǒng)控制模塊的繼電器輸入端口，將繼電器串聯(lián)在串口服務(wù)器模塊及3G無線模塊電路的干路中，通過短信控制模塊的單片機(jī)程序設(shè)置控制繼電器開關(guān)狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)通過短信模塊發(fā)送控制結(jié)果或接收遠(yuǎn)程遙控指令給系統(tǒng)控制模塊。電源模塊將220V電源轉(zhuǎn)換為12V及24V 12V給各模塊供電，24V給傳感器供電；傳感器與RTU之間用8芯網(wǎng)線085網(wǎng)線)連接，用于供電及數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)的工作原理和工作過程系統(tǒng)包括低壓供電原理、數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換原理、系統(tǒng)控制自動(dòng)化原理，3G無線通信原理等。傳感器將采集的監(jiān)測原始外部數(shù)據(jù)以RS232信號輸出，通過信號轉(zhuǎn)換模塊將RS232信號轉(zhuǎn)換為RS485信號，有線連接到RTU，RTU主要分為三個(gè)模塊1.通信模塊進(jìn)來的RS485信號轉(zhuǎn)換為RJ45信號，通過3G無線模塊與外圍服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與指令傳輸，以便于控制傳感器2.供電模塊電源模塊將220V電源轉(zhuǎn)換為12V及MV :12V給各模塊供電，24V給傳感器供電；傳感器與RTU之間用8芯網(wǎng)線連接，用于供電及數(shù)據(jù)通信；3.系統(tǒng)控制模塊采用帶有單片機(jī)功能的短信控制模塊及繼電器組成系統(tǒng)的控制中心，手動(dòng)或自動(dòng)控制系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，定時(shí)復(fù)位系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。有益效果本實(shí)用新型提供的自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)一是通信方面進(jìn)來的RS485信號轉(zhuǎn)換為RJ45信號通過3G無線模塊與外圍服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與指令傳輸，通信速度比GPRS有百倍的提高，減少了點(diǎn)組監(jiān)測時(shí)間，提高了監(jiān)測精度；二是供電方面將220v電源轉(zhuǎn)換為12v及Mv，12v給各模塊供電，24v給傳感器供電，傳感器與RTU之間用8芯網(wǎng)線連接，用于供電及數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)了各種模塊及傳感器統(tǒng)一供電，減少了電纜的布設(shè)，降低成本；三是系統(tǒng)控制方面采用帶有單片機(jī)功能的短信控制模塊及繼電器組成系統(tǒng)的控制中心，手動(dòng)或自動(dòng)控制系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，定時(shí)復(fù)位系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路圖；[0030]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中系統(tǒng)控制模塊的原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。應(yīng)用實(shí)例將本實(shí)用新型應(yīng)用于地鐵保護(hù)區(qū)的自動(dòng)化監(jiān)測中，如圖1-2所示遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)(RTU)安裝于隧道和站臺(tái)的過道處，接入220v電源；兩套全站儀及傳感器控制箱安裝于監(jiān)測區(qū)內(nèi)，離RTU分別約80米、230米，兩套全站儀及傳感器控制箱與RTU之間通過485網(wǎng)線連接，進(jìn)行供電及數(shù)據(jù)通信。遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)(RTU)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸及指令傳輸過程如下(1)全站儀將采集得到的外部數(shù)據(jù)以RS232信號輸出，經(jīng)傳感器控制箱中的信號轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為RS485信號；(2)RS485信號通過485網(wǎng)線傳輸至RTU中串口服務(wù)器，串口服務(wù)器再將RS485信號轉(zhuǎn)換為RJ45信號，經(jīng)3G無線模塊傳輸至外圍服務(wù)器；(3)通過外圍服務(wù)器發(fā)出的指令同時(shí)可通過O)、(1)兩步逆向傳輸至全站儀，控制全站儀動(dòng)作。遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)(RTU)供電過程如下現(xiàn)場將220v電源通過阻燃電纜布設(shè)至RTU，RTU中的電源模塊將220v電壓分別轉(zhuǎn)換為24v及12v，其中12v給系統(tǒng)控制模塊、串口服務(wù)器模塊及3G模塊供電；24v通過485網(wǎng)線傳輸至傳感器控制箱，經(jīng)傳感器控制箱的電源轉(zhuǎn)換模塊再轉(zhuǎn)換為12v給信號轉(zhuǎn)換模塊及全站儀供電。遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)(RTU)系統(tǒng)控制過程如下12v電源接入系統(tǒng)控制模塊的繼電器輸入端口，將繼電器串聯(lián)在串口服務(wù)器模塊及3G無線模塊電路的干路中，通過單片機(jī)的程序設(shè)置控制繼電器開關(guān)狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)通過短信模塊發(fā)送控制結(jié)果或接收遠(yuǎn)程遙控指令。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器、傳感器控制箱和RTU ；所述傳感器與傳感器控制箱連接；所述傳感器控制箱與RTU連接；所述RTU包括串口服務(wù)器、系統(tǒng)控制模塊和3G路由器；所述傳感器控制箱包括電源轉(zhuǎn)換模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊；所述傳感器用于采集外部數(shù)據(jù)，并將采集到的外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RS232信號傳輸給傳感器控制箱；所述傳感器控制箱的信號轉(zhuǎn)換模塊將傳感器傳輸過來的RS232信號轉(zhuǎn)換成 RS485信號，并傳輸給RTU中的串口服務(wù)器；所述串口服務(wù)器將RS485信號轉(zhuǎn)換為RJ45信號，并將RJ45信號傳輸給RTU中的3G路由器，經(jīng)RJ45編碼的數(shù)據(jù)通過所述3G路由器傳輸至外圍服務(wù)器；所述3G路由器將接收到的外圍服務(wù)器發(fā)出的指令依次通過串口服務(wù)器和傳感器控制箱逆向傳輸給傳感器，控制傳感器進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作；所述RTU的電源模塊將220V的電源電壓分別轉(zhuǎn)換為12V和24V ；其中12V電壓給系統(tǒng)控制模塊、串口服務(wù)器及3G路由器供電；24V電壓傳輸至傳感器控制箱，經(jīng)傳感器控制箱的電源轉(zhuǎn)換模塊再轉(zhuǎn)換為12V電壓給信號轉(zhuǎn)換模塊和傳感器供電。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器為一個(gè)或多個(gè)全站儀，所述傳感器控制箱與全站儀的個(gè)數(shù)匹配；
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器控制箱通過485網(wǎng)線與RTU連接。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征在于傳感器通過RS232串口線與傳感器控制箱連接。
5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)控制模塊采用帶有單片機(jī)功能的短信控制模塊及繼電器組成自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的控制中心，手動(dòng)或自動(dòng)控制自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，定時(shí)復(fù)位自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種自動(dòng)化監(jiān)測數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，包括傳感器、傳感器控制箱和遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)(RTU)；所述傳感器與傳感器控制箱連接；所述傳感器控制箱與RTU連接；所述RTU包括串口服務(wù)器、系統(tǒng)控制模塊和3G路由器；所述傳感器控制箱包括電源轉(zhuǎn)換模塊和信號轉(zhuǎn)換模塊；傳感器將采集的監(jiān)測原始外部數(shù)據(jù)以RS232信號輸出，通過信號轉(zhuǎn)換模塊將RS232信號轉(zhuǎn)換為RS485信號，有線連接到RTU，RTU主要分為通信，供電和系統(tǒng)控制三個(gè)模塊。通信模塊提高了監(jiān)測精度；供電方面實(shí)現(xiàn)了各種模塊及傳感器統(tǒng)一供電，減少了電纜的布設(shè)，降低成本；系統(tǒng)控制方面可定時(shí)復(fù)位系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號G08C17/02GK202331769SQ20112046226
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者孫勁松, 李永泉, 段偉, 鐘金寧, 黃志洲 申請人:南京市測繪勘察研究院有限公司