CN103209017A - 基于3g/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置 - Google Patents

基于3g/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于3G/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置，它包括集3G通讯和北斗通讯于一体的现场采集端，以及由北斗接收端和PC客户端连接组成的接收控制端，其中接收控制端用以实现数据接收和控制指令的发送；现场采集端集成了北斗模块、3G模块、控制模块、LCD触摸屏显示模块、采集模块、隔离模块及其他辅助模块等实现数据发送和指令接收。本发明将数据采集、远程控制、3G通讯、北斗通讯、北斗定位、北斗授时等六大功能进行了有效整合，实现了3G通讯与北斗通讯的智能切换，可同时工作于有基站信号覆盖的地区和无基站信号覆盖的偏远地区。

Description

基于3G/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置
技术领域
本发明可应用于水利、电力、渔业、森林防火、救灾防灾、气象、石油天然气、环境监测等领域，具体涉及一种远距离，不受基站信号覆盖限制的无线数据采集与控制装置。
背景技术
目前用于水利、电力、渔业、森林防火、救灾防灾、气象、石油天然气、环境监测等领域的主要数据采集传输方式有有线传输方式、数传电台传输方式、GSM/GPRS网络传输方式以及利用短波信道和超短波信道传输的其他方式。有线传输方式，其传输速率慢，铺设线路麻烦，不适合远距离传输，再者遇到刮风、暴雨、等灾害时，线路一断，信息就无法及时上传下达，稳定性比较差；数传电台传输方式其缺点在于远距传输功耗大，传输距离受环境影响较大；而GSM/GPRS网络传输方式不具有实时性且必须依赖于GSM移动网络，如果在偏远及野外基站信号无法完全覆盖的盲区，数据难以稳定或正常传输；短波和超短波也都难以适应远距离传输及恶劣的工作环境。
发明内容
为了克服以上现有技术的不足同时兼顾更多的环境要求，本发明设计一种基于3G/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置，该发明不仅解决了现有技术的缺点，同时兼具对目标点精确定位、远程控制及全天候不间断工作的特点。
本发明的技术方案是：一种基于3G/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置，主要包括集3G通讯和北斗通讯于一体的现场采集端，以及由北斗接收端和PC客户端连接组成的接收控制端。其中现场采集端3G部分与PC客户端实现无线连接，现场采集端北斗部分与北斗接收端实现双向卫星通讯，同时北斗接收端与PC客户端连接，这种无线连接方式解决了有线传输方式的所有缺点。现场采集端具体包括微功耗处理器，所述处理器分别与AD采集模块、隔离模块、3G模块、北斗模块、FLASH存储模块、LCD触摸显示模块、时钟模块、供电模块、控制模块连接，在处理器的控制下实现3G通讯和北斗通讯的智能切换，解决了稳定性差、受环境影响大及网络覆盖盲点地区数据传输不正常的限制，以适应不同工作环境的要求。
本发明的有益效果：本发明基于3G/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置，可工作于危险偏远的基站信号无法覆盖的盲点地区，不仅实现了稳定的远距离无线通讯，而且可以在3G通讯与北斗通讯之间智能切换，同时兼具对目标点精确定位、远程控制及全天候不间断工作的特点。
附图说明
如图1为本发明的结构示意图
具体实施方式
如附图1所示的：一种基于3G/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置，主要包括集3G通讯和北斗通讯于一体的现场采集端，以及由北斗模块和PC客户端连接组成的接收控制端。其中现场采集端包括微功耗处理器（1），微功耗处理器（1）的信号由AD采集模块（5）经过隔离模块（3）处理后得到；微功耗处理器（1）的存储端与FLASH存储模块（2）相连；微功耗处理器（1）的时钟端与时钟模块（4）连接；供电模块（7）与微功耗处理器（1）的供电引脚相连；LCD触摸显示模块（8）与微功耗处理器（1）相连； 3G模块（6）与现场采集端北斗模块（9）分别与微功耗处理器（1）相连，实现3G通讯与北斗通讯的智能切换；3G模块（6）与PC客户端（12）无线连接；现场采集端北斗模块（9）与北斗接收端（11）通过卫星实现无线双向通讯；控制模块（10）与微功耗处理器（1）相连，以实现远程控制，同时北斗接收端（11）与PC客户端（12）相连。
如上所述的微功耗处理器（1）采用微功耗处理器，实现AD定时采集、数据处理、数据存储、协调3G模块及现场采集端北斗模块工作，同时自动检测工作环境，当工作环境基站信号差或者无基站信号时自动关闭3G模块同时开启现场采集端北斗模块，当工作环境有网络信号或者网络信号恢复时现场采集端北斗模块自动关闭同时3G模块打开，从而实现3G通讯与北斗通讯的智能切换。
如上所述的控制模块（10）采用多路继电器输出，可同时控制现场多个设备。
如上所述的AD采集模块（5）采用高精度AD芯片实现采集电路，隔离模块（3）用于隔离干扰信号。
如上所述的LCD触摸显示模块用以显示采集数据并进行采集频率的设置。
如上所述的FLASH存储模块（2），在无线数据发送异常情况下，及时保存数据，保证了数据的可靠性、连续性，供电模块（7）采用大功率太阳能+电池的供电方式。
如上所述的现场采集端北斗模块（9）和北斗接收端（11），同时兼具通讯、定位及授时功能，3G模块（6）用于在有信号覆盖的地区传输数据，现场采集端北斗模块（9）与3G模块（6）可接收PC客户端控制指令并传给微功耗处理器（1），微功耗处理器（1）处理后直接或通过控制模块（10）做出控制动作（根据应用领域及具体情况控制现场设备）。
如上所述的北斗接收端（11）、时钟电路（4）、PC客户端（12）分别用于接收采集端北斗发过来的数据给PC客户端（12）、为现场采集端提供精准的时间、显示发送回来的数据并发送控制信息。
以上所述，仅是本发明较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种基于3G/北斗卫星通信技术的无线数据采集与控制装置，包括集3G通讯和北斗通讯于一体的现场采集端，以及由北斗模块和PC客户端连接组成的接收控制端，其特征在于：所述现场采集端包括微功耗处理器，微功耗处理器的信号由AD采集模块经过隔离模块处理后得到，微功耗处理器的存储端与FLASH存储模块相连，微功耗处理器的时钟端与时钟模块连接，供电模块与微功耗处理器的供电引脚相连，LCD触摸显示模块与微功耗处理器相连，用于实时显示采集数据，3G模块与现场采集端北斗模块分别与微功耗处理器相连，实现3G通讯与北斗通讯的智能切换，同时微功耗处理器与控制模块相连，用以实现远程控制，所述的北斗接收端与PC客户端相连，用于接收现场采集端北斗数据并将数据传给PC客户端，同时PC客户端用于发送远程控制指令、接收现场3G模块数据。
2.根据权利要求1所述的3G通讯与北斗通讯智能切换，其特征在于：微功耗处理器通过3G模块自动检测工作环境，当工作环境中基站信号差或者无基站信号时自动关闭3G模块同时开启现场采集端北斗模块，当工作环境有基站信号或者基站信号恢复时采集端北斗模块自动关闭同时3G模块打开。
3.根据权利要求1所述的控制模块，其特征在于：采用多路继电器输出可同时控制多个现场设备。
4.根据权利要求1所述的供电模块采用大功率太阳能板+电池的供电方式。
5.根据权利要求1或2所述的3G模块与现场采集端北斗模块，其特征在于：其分别可接收控制指令并传给微功耗处理器，微功耗处理器处理后可控制采集频率。
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