CN2718521Y

CN2718521Y - 遥测数据采集***

Info

Publication number: CN2718521Y
Application number: CN 200420073105
Authority: CN
Inventors: 樊孝春; 鲍道铭
Original assignee: Beijing Aerospace Data Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Aerospace Data Technology Co Ltd
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2014-07-01

Abstract

一种遥测数据采集***，它包括一个以上的传感器、一个以上的下位机、上位机及计算机，传感器与下位机为一一对应；下位机包括壳体及天线，壳体内安装有信号调节电路模块、中央控制模块、无线收发模块及电源模块，信号调节电路模块通过电缆与传感器相连接；上位机包括壳体、无线收发模块及天线，该无线收发模块通过电缆与计算机相连接。本实用新型采用无线数据传输方式，通过远程计算机实时控制数据采集装置的现场工作状态，采用固态记录，采集后对接传输及遥测远程无线传输的双重数据采集的方式，不用铺设大量电缆，操作简单，节省人力物力，能够更加灵活准确地实施多点、多参数、远距离的测量、测试及数据采集工作。

Description

遥测数据采集***

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集***，尤其是一种遥测数据采集***。

背景技术

在多点、多参数、远距离的测量、测试及数据采集工作中，以往多采用有线传输的方式。使用该方式测量时，从分布的传感器测点位置到布置测量仪器设备的位置，需要铺设大量电缆，然后再由二次仪表，连接到记录设备，才能测量记录测点的信号数据。

图1为有线测量方法示意图。传感器需要通过电荷放大器将电荷转换为电压，一个传感器对应一路变换器。因此，当传感器测量路数较多时，测量电缆、电荷放大器通道相应增加，测量***庞大。当测点位置分散时，布线、调试测量***的工作量很大。尤其是在测量中需要移动传感器、测量电缆、记录设备时，工作的强度和工作量非常大。

在新桥梁等交通设施的竣工验收及危桥等存在安全隐患的现有交通设施的检测中，需要进行应变测试，以对桥梁等设施进行强度校核，因而应变测量***比其它测试***(如振动测试***等)更庞大。有的桥梁要进行两侧一段桥身应变测量，需要将数据记录在同一测量***中，此时，不仅需要长电缆而且须跨越桥面。测试环节多，***庞大，给应变测试带来了很***烦，限制了应变测试的应用。

又如在***实验等高采样率的测量应用中，现有的有线测量***设备庞大、复杂，不便于野外操作；在野外缺少供电的条件下，需要专用的发电机设备才能使用；测量工作复杂，需要的调试人员多，准备时间长。

在其它市政交通、水利电力、机械化工及航空航天等领域的对冲击、振动、压力、应变、温度及转速等参数的测试中，此类的困难广泛地存在着，而亟待加以改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种遥测数据采集***，不用铺设大量电缆，设备体积小，便于携带，不需额外发电设备，操作简单，节省人力物力，能够更加灵活准确地实施多点、多参数、远距离的测量、测试及数据采集工作。

本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种遥测数据采集***，它包括一个以上的传感器、一个以上的下位机、上位机及计算机，所述的传感器与下位机为一一对应。所述的下位机包括壳体，壳体内安装有信号调节电路模块、中央控制模块、无线收发模块及电源模块；所述的信号调节电路模块带有测试信号输入端口，该测试信号输入端口设置在壳体上并通过电缆与传感器相连接。传感器分为冲击传感器、振动传感器、压力传感器、应变传感器、温度传感器及转速传感器等各种类型的传感器，不同的传感器配合不同的信号调节电路模块。信号调节电路模块可以包括信号放大器、抗混滤波器及模数转换器并依次电路连接。信号调节电路模块将传感器传来的测试数据信号进行调整，再送到中央控制模块处理。

所述的中央控制模块的第一通讯接口与信号调节电路模块连接，第二通讯接口与无线收发模块连接，该无线收发模块连接有天线并伸出壳体外。中央控制模块将处理好的测试数据信号通过无线收发模块及天线发送出去，并接收由无线收发模块及天线收到的上位机传来的联络、设置、采集及数据传输等指令。

所述的上位机包括壳体，该壳体内安装有无线收发模块，该无线收发模块带有数据接口，该数据接口设置在壳体上并通过电缆与计算机相连接，无线收发模块连接有天线并伸出壳体外。上位机将计算机设定的指令通过无线收发模块及天线发送给下位机，并实时接收从下位机传来的测试数据信号，同时传送给计算机存储并分析处理。

所述的中央控制模块带有可以与计算机连接并设置在壳体表面上的第三通讯接口。可以使用计算机在测试现场对下位机控制或输送采集数据。

所述的中央控制模块带有第四通讯接口，该第四通讯接口连接有存储器。所述的存储器可以实时存储传感器采集的测试数据，使数据记录实时准确，避免了单独使用无线数据传输时设备易受干扰，传输数据不准确的问题。

本实用新型采用无线数据传输方式，通过远程计算机实时控制数据采集装置的现场工作状态，采用固态记录，采集后对接传输及遥测远程无线传输的双重数据采集的方式，不用铺设大量电缆，设备体积小，便于携带，不需额外发电设备，操作简单，节省人力物力，同时避免了无线实时数据传输易受干扰，传输数据不准确的问题，能够更加灵活准确地实施多点、多参数、远距离的测量、测试及数据采集工作。

附图说明

图1为有线测量方法示意图；

图2为本实用新型的基本组成及测量方法示意图；

图3为本实用新型第一实施例的一个测试单元的基本组成示意图；

图4为本实用新型第二实施例的一个测试单元的基本组成示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进一步说明：

如图2所示，为本实用新型的基本组成及测量方法示意图，它包括一个以上的传感器(传感器1～传感器n)、一个以上的下位机(下位机1～下位机n)、上位机及计算机，传感器与下位机为一一对应。一个下位机也可接数个传感器，即多通道的下位机测量方式。传感器1至传感器n分别安装在待测地点，下位机1至下位机n分别用电缆连接在传感器1至传感器n上。下位机1至下位机n分别带有天线并与上位机通讯，上位机连接有计算机。计算机通过上位机将联络、设置、采集及数据传输等指令无线传输给下位机，来控制传感器的运行；下位机将传感器测试的数据无线传输给上位机，再传输给计算机存储并分析处理。

根据测量要求的不同，本实用新型分为以下两个实施例分别描述两种不同结构的下位机所构成的一个测试单元的基本组成。

第一实施例：

如图3所示，为本实用新型第一实施例的一个测试单元的基本组成示意图，它包括传感器1、下位机2、上位机3及计算机4。其中下位机2包括壳体21，壳体21内安装有信号调节电路模块22、单片机23、无线收发模块24及电源模块25；信号调节电路模块22带有测试信号输入端口221，该测试信号输入端口221设置在壳体21上并通过电缆与传感器1相连接。传感器1分为冲击传感器、振动传感器、压力传感器、应变传感器、温度传感器及转速传感器等各种类型的传感器，不同的传感器配合不同的信号调节电路模块22。信号调节电路模块22包括信号放大器222、抗混滤波器223及模数转换器224并依次电路连接。信号调节电路模块22将传感器1传来的测试数据信号进行调整，再送到单片机23处理。

单片机23的第一通讯接口2301与信号调节电路模块22连接，第二通讯接口2302与无线收发模块24连接，该无线收发模块24连接有天线26并伸出壳体21外。单片机23将处理好的测试数据信号通过无线收发模块24及天线26发送出去，并接收由无线收发模块24及天线26收到的上位机3传来的联络、设置、采集及数据传输等指令。

上位机3包括壳体31，该壳体31内安装有无线收发模块32，该无线收发模块32带有数据接口321，该数据接口321设置在壳体31上并通过电缆与计算机4相连接，无线收发模块32连接有天线33并伸出壳体31外。上位机3将计算机4设定的指令通过无线收发模块32及天线33发送给下位机2，并实时接收从下位机2传来的测试数据信号，同时传送给计算机4存储并分析处理。

单片机23带有可以与计算机4连接并设置在壳体21表面上的第三通讯接口2303。可以使用计算机4在测试现场对下位机2控制或输送采集数据。

单片机23带有第四通讯接口2304，该第四通讯接口2304连接有存储器27。存储器27可以实时存储传感器1采集的测试数据，使数据记录实时准确，避免了单独使用无线数据传输时设备易受干扰，传输数据不准确的问题。

第二实施例：

如图4所示，为本实用新型第二实施例的一个测试单元的基本组成示意图，它包括传感器1、下位机2、上位机3及计算机4。其中下位机2包括壳体21，壳体21内安装有信号调节电路模块22、中央控制模块230、无线收发模块24及电源模块25；信号调节电路模块22带有测试信号输入端口221，该测试信号输入端口221设置在壳体21上并通过电缆与传感器1相连接。传感器1分为冲击传感器、振动传感器、压力传感器、应变传感器、温度传感器及转速传感器等各种类型的传感器，不同的传感器配合不同的信号调节电路模块22。信号调节电路模块22包括信号放大器222、抗混滤波器223及模数转换器224并依次电路连接。信号调节电路模块22将传感器1传来的测试数据信号进行调整，再送到中央控制模块230进行处理。

中央控制模块230包括FPGA逻辑控制中心231、DSP控制模块232、同步动态存储芯片SDRAM 233；所述的第二通讯接口2302、第三通讯接口2303及第四通讯接口2304设置在DSP控制模块232上；FPGA逻辑控制中心231包括DSP接口逻辑控制模块2311、SDRAM接口控制模块2312、数据缓存模块2313及第一通讯接口2301；FPGA逻辑控制中心231通过DSP接口逻辑控制模块2311连接DSP控制模块232，通过SDRAM接口控制模块2312连接同步动态存储芯片SDRAM 233，通过第一通讯接口2301连接数据缓存模块2313，数据缓存模块2313通过数据线连接模数转换器224及同步动态存储芯片SDRAM 233。FPGA逻辑控制中心231产生地址逻辑、SDRAM逻辑并控制采集数据从模数转换器224读出及将采集数据写入同步动态存储芯片SDRAM233。DSP控制模块232接收并分析从无线收发模块24传来的无线控制命令，控制其它各模块的正确配置及运行，并同时给出采集时钟。

中央控制模块230通过第二通讯接口2302与无线收发模块24连接，该无线收发模块24连接有天线26并伸出壳体21外。中央控制模块230将处理好的测试数据信号通过无线收发模块24及天线26发送出去，并接收由无线收发模块24及天线26收到的上位机3传来的联络、设置、采集及数据传输等指令。

第三通讯接口2303设置在壳体21表面上，使用USB接口或串行接口，可以与计算机4连接，在测试现场对下位机2控制或输送采集数据。

第四通讯接口2304连接有存储器27，存储器27为电子盘。存储器27可以实时存储传感器1采集的测试数据，使数据记录实时准确，避免了单独使用无线数据传输时设备易受干扰，传输数据不准确的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1、一种遥测数据采集***，其特征在于：它包括一个以上的传感器、一个以上的下位机、上位机及计算机，所述的传感器与下位机为一一对应；

所述的下位机包括壳体，壳体内安装有信号调节电路模块、中央控制模块、无线收发模块及电源模块；所述的信号调节电路模块带有测试信号输入端口，该测试信号输入端口设置在壳体上并通过电缆与传感器相连接；所述的中央控制模块的第一通讯接口与信号调节电路模块连接，第二通讯接口与无线收发模块连接；

所述的上位机包括壳体，该壳体内安装有无线收发模块，该无线收发模块带有数据接口，该数据接口设置在壳体上并通过电缆与计算机相连接；

所述的下位机及上位机的无线收发模块均连接有天线并伸出壳体外。

2、根据权利要求1所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的中央控制模块带有可以与计算机连接并设置在壳体表面上的第三通讯接口。

3、根据权利要求1所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的下位机还包括存储器，中央控制模块通过其第四通讯接口与存储器相连接。

4、根据权利要求3所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的存储器为电子盘。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的信号调节电路模块包括信号放大器、抗混滤波器及模数转换器并依次电路连接，所述的测试信号输入端口安装于信号放大器上，模数转换器连接中央控制模块的第一通讯接口。

6、根据权利要求5所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的中央控制模块为单片机。

7、根据权利要求5所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的中央控制模块包括FPGA逻辑控制中心、DSP控制模块及同步动态存储芯片SDRAM；所述的第二通讯接口、第三通讯接口及第四通讯接口设置在DSP控制模块上；

所述的FPGA逻辑控制中心包括DSP接口逻辑控制模块、SDRAM接口控制模块、数据缓存模块及第一通讯接口；所述的FPGA逻辑控制中心通过DSP接口逻辑控制模块连接DSP控制模块，通过SDRAM接口控制模块连接同步动态存储芯片SDRAM，通过第一通讯接口连接数据缓存模块，数据缓存模块通过数据线连接模数转换器及同步动态存储芯片SDRAM。

8、根据权利要求1或2或3或4或6或7所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的电源模块为充电电池装置或外接电源输入装置或其组合。

9、根据权利要求1或2或3或4或6或7所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的第三通讯接口为串行接口或USB接口。

10、根据权利要求1或2或3或4或6或7所述的遥测数据采集***，其特征在于：所述的数据接口为串行接口或USB接口。