专利名称：基于rs485总线与gprs网络的无限组网空气质量监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于空气质量监测技术领域，尤其是涉及一种基于RS485总线与GPRS 网络的无限组网空气质量监测系统。
背景技术：
随着现在人们对环境的重视，对环境指数监测力度的加大；现场需要采集的各种类型量数目的增加，传感器的将是一个庞大的数量，如何对传感器的数据进行精确的采集又是一个很重要的环节，现场中部署的传感器往往很分散，布设传感器位置的间隔从几十米到几百米不等，这些传感器输出的形式模拟量和数字量不等，受到工业场所特殊环境的要求，许多信号的采集距离传感器位置的距离都有明确的距离要求，而对于准确的测量，一个采集设备往往不能满足现场的要求，故在现场可能部署了两个或者更多的采集设备，这样不但造成成本的增加，最主要的是在部署大量的采集设备之后每个设备采集精度的区别导致采集数据的误差，这样就很难准确的监测到各个相应的环境指数。另外有的传感器布置的位置比较苛刻，如部署在烟 上的传感器要对其维护和相应的设置在现场施工面临重重困难，降低现场施工人员的工作难度也很实际。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于 RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其设计合理，使用操作便捷，减少了现场数据采集主设备的部署量，降低了现场操作的困难，节省人力物力成本，智能化程度高，能够实现无线组网，对大范围内的空气质量进行多方位监测。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种基于RS485总线与 GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于包括预装有监控软件的监控中心计算机、数据采集主设备、通过RS485总线与数据采集主设备相接的多个空气质量监测子系统和用于实现监控中心计算机与数据采集主设备间数据无线传输的无线通信网络；所述无线通信网络由与监控中心计算机相接的GPRS无线通信模块一和与数据采集主设备相接的 GPRS无线通信模块二构成，所述GPRS无线通信模块一与GPRS无线通信模块二之间通过 GPRS网络实现数据互传。上述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于 所述数据采集主设备包括控制器和与控制器相接的存储器、液晶显示器和声光报警器以及分别为控制器、存储器、液晶显示器和声光报警器供电的电源模块，所述电源模块分别与控制器、存储器、液晶显示器和声光报警器相接，所述GPRS无线通信模块二与控制器相接。上述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于 所述空气质量监测子系统包括给系统供电的供电电源和处理器，所述处理器的输入端接信号分时复用电路，所述信号分时复用电路的输入端接信号采集及调理电路，所述信号采集及调理电路由模拟量采集及调理电路、数字量采集及调理电路和开关量采集及调理电路构成，所述模拟量采集及调理电路的输入端接输出信号为模拟量的传感器组一，所述数字量采集及调理电路的输入端接输出信号为数字量的传感器组二，所述开关量采集及调理电路的输入端接输出信号为开关量的传感器组三，所述处理器的输出端接RS485总线收发器， 所述RS485总线收发器的输出端接用于与RS485总线相接的RS485总线隔离变压器，所述供电电源分别与信号采集及调理电路、信号分时复用电路、处理器、RS485总线收发器和 RS485总线隔离变压器相接。上述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于 所述控制器为Philips公司的ARM7TDMI-S内核微处理器LPC2^2。上述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于 所述供电电源为普通干电池、锂离子充电电池、镍氢充电电池或太阳能电池。上述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于 所述处理器为单片机MSP430F169。上述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于 所述RS485总线收发器为芯片SN751177N。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型应用RS485总线和GPRS网络实现了空气质量监测系统的无限组网技术，通过对空气质量监测子系统的优化设计，有效减少了 RS485组网时现场数据采集主设备的数量，降低了现场施工人员的工作难度，且能提高系统的采集精度。2、本实用新型能够提高工业场所中由于干扰所引起的数据传输距离的问题，最高传输距离可为1200米，而且采用GPRS网络实现现场数据采集主设备与监控中心计算机间的数据通信，提高了通信效率且智能化程度高。3、本实用新型能够解决一个区域中所有量一个数据采集主设备的分时采集，一个数据采集主设备最多可通过RS485总线连接1 个空气质量检测子系统，还能够解决多个区域中多个数据采集主设备到监控中心计算机的连接。4、本实用新型的实现成本低，节省人力物力成本，能够实现无线组网，对大范围内的空气质量进行多方位监测，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构框图。 图2为本实用新型数据采集主设备的结构框图。 图3为本实用新型空气质量监测子系统的结构框图, 附图标记说明
1-监控中心计算机
2-2-存储器；
2-5-电源模块；
3-2-处理器；
2-数据采集主设备；
2-3-液晶显示器；
3-空气质量监测子系统；
3-3-信号分时复用电 3-4-信号采集及调理
2-1-控制器；
2-4-声光报警器；
3-1-供电电源；
路
电路；[0027]3-41-模拟量采集及调3-42-数字量采集及调3_43_开关量采集及调理电路； 理电路；理电路；3-51-传感器组一；3-52-传感器组二；3_53_传感器组三；3-6-RS485总线收发 3-7-RS485总线隔离变4-无线通信网络；器；压器；4-1-GPRS无线通信模4-2-GPRS无线通信模4-3-GPRS网络。块一；块二 ；
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括预装有监控软件的监控中心计算机1、数据采集主设备2、通过RS485总线与数据采集主设备2相接的多个空气质量监测子系统3和用于实现监控中心计算机1与数据采集主设备2间数据无线传输的无线通信网络4 ；所述无线通信网络4由与监控中心计算机1相接的GPRS无线通信模块一 4-1和与数据采集主设备2相接的GPRS无线通信模块二 4-2构成，所述GPRS无线通信模块一 4_1与GPRS无线通信模块二 4-2之间通过GPRS网络4-3实现数据互传。如图2所示，本实施例中，所述数据采集主设备2包括控制器2-1和与控制器2-1 相接的存储器2-2、液晶显示器2-3和声光报警器2-4以及分别为控制器2-1、存储器2_2、 液晶显示器2-3和声光报警器2-4供电的电源模块2-5，所述电源模块分别与控制器2-1、 存储器2-2、液晶显示器2-3和声光报警器2-4相接，所述GPRS无线通信模块二 4_2与控制器2-1相接。如图3所示，本实施例中，述空气质量监测子系统3包括给系统供电的供电电源 3-1和处理器3-2，所述处理器3-2的输入端接信号分时复用电路3-3，所述信号分时复用电路3-3的输入端接信号采集及调理电路3-4，所述信号采集及调理电路3-4由模拟量采集及调理电路3-41、数字量采集及调理电路3-42和开关量采集及调理电路3-43构成，所述模拟量采集及调理电路3-41的输入端接输出信号为模拟量的传感器组一 3-51，所述数字量采集及调理电路3-42的输入端接输出信号为数字量的传感器组二 3-52，所述开关量采集及调理电路3-43的输入端接输出信号为开关量的传感器组三3-53，所述处理器3-2的输出端接RS485总线收发器3-6，所述RS485总线收发器3_6的输出端接用于与RS 485总线相接的RS 485总线隔离变压器3-7，所述供电电源3-1分别与信号采集及调理电路3_4、信号分时复用电路3-3、处理器3-2、RS485总线收发器3_6和RS 485总线隔离变压器3_7相接。本实施例中，所述控制器2-1为Phi 1 ips公司的ARM7TDMI-S内核微处理器 LPC2292.所述供电电源3-1为普通干电池、锂离子充电电池、镍氢充电电池或太阳能电池。 所述处理器3-2为单片机MSP430F169。所述RS485总线收发器3_6为芯片SN751177N。本实用新型空气质量监测子系统3中，将信号采集及调理电路3-4设计为模拟量采集及调理电路3-41、数字量采集及调理电路3-42和开关量采集及调理电路3-43三类，便于连接布设在现场中的输出分别为模拟量、数字量和开关量的传感器，一个数据采集主设备2最多可通过RS485总线连接1 个空气质量检测子系统3，而通过无线通信网络4的设计，又实现了一个监控中心计算机1与无数多个数据采集主设备2的连接，实现了空气质量监测系统的无限组网技术，能够对大范围内的空气质量进行多方位监测，且能降低现场操作难度，节省人力物力，使用效果好，便于推广使用。 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于包括预装有监控软件的监控中心计算机(1)、数据采集主设备O)、通过RS485总线与数据采集主设备(2)相接的多个空气质量监测子系统(3)和用于实现监控中心计算机(1)与数据采集主设备⑵间数据无线传输的无线通信网络⑷；所述无线通信网络⑷由与监控中心计算机(1)相接的GPRS无线通信模块一(4-1)和与数据采集主设备( 相接的GPRS无线通信模块二(4-2)构成，所述GPRS无线通信模块一与GPRS无线通信模块二(4_2) 之间通过GPRS网络(4-3)实现数据互传。
2.按照权利要求1所述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统， 其特征在于所述数据采集主设备( 包括控制器(2-1)和与控制器(2-1)相接的存储器 0-2)、液晶显示器(2- 和声光报警器0-4)以及分别为控制器0-1)、存储器0-2)、液晶显示器(2- 和声光报警器(2-4)供电的电源模块0-5)，所述电源模块分别与控制器 (2-1)、存储器(2- 、液晶显示器(2- 和声光报警器(2-4)相接，所述GPRS无线通信模块二(4- 与控制器(2-1)相接。
3.按照权利要求1所述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，其特征在于所述空气质量监测子系统(3)包括给系统供电的供电电源(3-1)和处理器(3-2)，所述处理器(3-2)的输入端接信号分时复用电路(3-3)，所述信号分时复用电路 (3-3)的输入端接信号采集及调理电路(3-4)，所述信号采集及调理电路(3-4)由模拟量采集及调理电路(3-41)、数字量采集及调理电路(3-4 和开关量采集及调理电路(3-43) 构成，所述模拟量采集及调理电路(3-41)的输入端接输出信号为模拟量的传感器组一 (3-51)，所述数字量采集及调理电路(3-4 的输入端接输出信号为数字量的传感器组二 (3-52)，所述开关量采集及调理电路(3-4 的输入端接输出信号为开关量的传感器组三 (3-53)，所述处理器(3-2)的输出端接RS485总线收发器(3_6)，所述RS 485总线收发器 (3-6)的输出端接用于与RS485总线相接的RS485总线隔离变压器(3_7)，所述供电电源 (3-1)分别与信号采集及调理电路(3-4)、信号分时复用电路(3-3)、处理器(3D、RS485总线收发器(3-6)和RS485总线隔离变压器(3-7)相接。
4.按照权利要求2所述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统， 其特征在于所述控制器0-1)为Philips公司的ARM7TDMI-S内核微处理器LPC2^2。
5.按照权利要求3所述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统， 其特征在于所述供电电源(3-1)为普通干电池、锂离子充电电池、镍氢充电电池或太阳能电池。
6.按照权利要求3所述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统， 其特征在于所述处理器(3- 为单片机MSP430F169。
7.按照权利要求3所述的基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统， 其特征在于所述RS485总线收发器(3-6)为芯片SN751177N。
专利摘要本实用新型公开了一种基于RS485总线与GPRS网络的无限组网空气质量监测系统，包括预装有监控软件的监控中心计算机、数据采集主设备、通过RS485总线与数据采集主设备相接的多个空气质量监测子系统和用于实现监控中心计算机与数据采集主设备间数据无线传输的无线通信网络；所述无线通信网络由与监控中心计算机相接的GPRS无线通信模块一和与数据采集主设备相接的GPRS无线通信模块二构成，所述GPRS无线通信模块一与GPRS无线通信模块二之间通过GPRS网络实现数据互传。本实用新型设计合理，使用操作便捷，减少了现场数据采集主设备的部署量，降低了现场操作的困难，节省人力物力成本，智能化程度高，能够实现无线组网，对大范围内的空气质量进行多方位监测。
文档编号G08C17/02GK201936437SQ201020669029
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月19日 优先权日2010年12月19日
发明者吴晓华, 蒙海军, 陈学锋 申请人:西安迅腾科技有限责任公司