一种铁塔在线监测数据的处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种铁塔在线监测数据的处理装置，该装置包括：串口通信模块，与所述铁塔上的传感器进行双向485通信，接收所述传感器采集到的铁塔在线监测数据，或发送控制信息至所述传感器；无线通信模块，与所述串口通信模块相连，将所述铁塔监测数据通过无线GPRS网络上传至远程的铁塔在线监测服务器，或接收所述远程的铁塔在线监测服务器下发的控制信息控制所述传感器或/和所述处理装置；电源模块，为所述处理装置供电。本实用新型解决了铁塔在线监测数据的远程传输问题，实现了对现场终端设备的远程监控，实现了监测数据的双向透明传输，安装方便，架构灵活，扩展方便，支持远程参数配置，组网简单灵活，方便实用，成本低。
【专利说明】一种铁塔在线监测数据的处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无线通信【技术领域】，涉及一种无线网络数据传输装置，特别是涉及一种铁塔在线监测数据的处理装置。
【背景技术】
[0002]超短波通信是利用30?300兆赫波段的无线电波传输信息的通信技术，属于无线网络数据传输方法的一种，其应用场景参见图1所示。整个超短波的频带宽度有270兆赫，是短波频带宽度的10倍。由于超短波的频带较宽，因而被广泛应用于传送电视、调频广播、雷达、导航、移动通信等业务。传统的超短波无线通信技术采用了发射机、接收机的结构，应用范围较小，难以适应大范围的网络数据传输和组网需求。
[0003]在无线通信领域，除了对讲机、车载电台等用于语音通信的无线通信终端产品外，还有利用短波无线信道实现远程数据传输的数传电台(rad1 modem)等设备。数传电台设备一般主要包括发射机、接收机和天线。数传电台是数字式无线数据传输电台的简称，即采用数字信号处理、数字调制解调来实现高可靠性和高质量的无线数据传输技术。数传电台等设备操作繁复，价格较高，维护管理复杂，扩展性较差，对各种大范围、地域宽广的组网结构和数据传输需求适应性不强，传输距离受限，可推广性较差。
[0004]短波通信传输的数字信号是一种脉冲信号，而脉冲信号所占用的频谱十分丰富。如果脉冲信号像语音信号一样直接送去超短波电台的发射机调制，那么由于电台发射机及接收机的带宽的限制，脉冲信号在传输过程中频谱会大量丢失，产生很大的失真、衰落，从而导致数据传输误码甚至完全失败。为了实现在无线信道上的可靠、高速的数据传输，就必须在常规的超短波调频电台内部植入一个调制解调器(MODEM)，发送数据时通过MODEM的调制器把脉冲信号(即数字信号)转换成模拟信号，接收时则正好经历一个相反的过程，通过MODEM的解调器把接收到的模拟信号还原成脉冲信号。此方案虽然实现了脉冲信号的传输，但是需要经过调制解调过程，对脉冲信号本身也会造成一定的影响。
实用新型内容
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种铁塔在线监测数据的处理装置，用于解决现有短波通信和超短波通信技术对需要远程传输的铁塔在线监测数据会造成不利影响的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种铁塔在线监测数据的处理装置，所述铁塔在线监测数据的处理装置包括:串口通信模块，与所述铁塔上的传感器进行双向485通信，接收所述传感器采集到的铁塔在线监测数据，或发送控制信息至所述传感器；无线通信模块，与所述串口通信模块相连，将所述铁塔监测数据通过无线GPRS网络上传至远程的铁塔在线监测服务器，或接收所述远程的铁塔在线监测服务器下发的控制信息控制所述传感器或/和所述处理装置；电源模块，为所述处理装置供电。
[0007]可选地，所述电源模块包括:交流供电单元，输出220V的交流电源，为所述处理装置供电；直流供电单元，输入220V的交流电源，输出12V的直流电源，为所述传感器供电。
[0008]可选地，所述铁塔在线监测数据的处理装置还包括:电源防雷模块，与所述电源模块和所述传感器分别相连，为所述传感器提供直流电源供电时的防雷作用；GSM天线，与所述无线通信模块相连，与附近的GSM通信基站通信；工作状态指示模块，与所述无线通信模块相连，用于直观的显示所述铁塔在线监测数据的处理装置中各模块的工作状态。
[0009]可选地，所述GSM天线为吸盘天线。
[0010]可选地，所述工作状态指示模块包括显示屏、或/和LED灯。
[0011]可选地，所述铁塔在线监测数据的处理装置设有具有屏蔽外部干扰的碳钢外壳。
[0012]可选地，所述铁塔在线监测数据的处理装置设置为方便使用安装的IU尺寸外形。
[0013]如上所述，本实用新型所述的铁塔在线监测数据处理装置，具有以下有益效果:
[0014]本实用新型解决了铁塔在线监测数据的远程传输问题，实现了对现场终端设备的远程监控，实现了监测数据的双向透明传输，安装方便，架构灵活，扩展方便，支持远程参数配置，组网简单灵活，方便实用，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为现有的超短波通信系统的场景示意图。
[0016]图2为本实用新型实施例所述的铁塔在线监测数据处理装置的结构框图。
[0017]图3为本实用新型实施例所述的电源模块的结构框图。
[0018]图4为本实用新型实施例所述的铁塔在线监测数据处理装置的工作流程示意图。
[0019]图5为本实用新型实施例所述的透明传输模式的原理示意图。
[0020]元件标号说明
[0021]200铁塔在线监测数据的处理装置
[0022]210串口通信模块
[0023]220无线通信模块
[0024]230电源模块
[0025]231交流供电单元
[0026]232直流供电单元
[0027]240电源防雷模块
[0028]250GSM 天线
[0029]260工作状态指示模块
【具体实施方式】
[0030]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0031]请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0032]下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。
[0033]实施例
[0034]本实施例提供一种铁塔在线监测数据的处理装置，如图2所示，所述铁塔在线监测数据的处理装置200包括:串口通信模块210，无线通信模块220，电源模块230，电源防雷模块240，GSM天线250，工作状态指示模块260。
[0035]所述串口通信模块210与所述铁塔上的传感器进行双向485通信，接收所述传感器采集到的铁塔在线监测数据，或发送控制信息至所述传感器。
[0036]所述无线通信模块220与所述串口通信模块210相连，将所述铁塔监测数据通过无线GPRS网络上传至远程的铁塔在线监测服务器，或接收所述远程的铁塔在线监测服务器下发的控制信息控制所述传感器或/和所述处理装置。
[0037]所述电源模块230为所述处理装置200供电，提供铁塔在线监测数据的处理装置中各模块所需的电源。
[0038]进一步，如图3所示,所述电源模块230包括:交流供电单元231,直流供电单元232。所述交流供电单元231输出220V的交流电源，为所述处理装置200供电。所述直流供电单元232输入220V的交流电源，输出12V的直流电源，为所述传感器供电。
[0039]所述电源防雷模块240与所述电源模块230和所述传感器分别相连，为所述传感器提供直流电源供电时的防雷作用。
[0040]所述GSM天线250与所述无线通信模块220相连，与附近的GSM通信基站通信。进一步，所述GSM天线250为吸盘天线，方便用户在机箱内安装使用。
[0041]所述工作状态指示模块260与所述串口通信模块210，无线通信模块220，电源模块230，电源防雷模块240，或/和GSM天线250相连，用于直观的显示所述铁塔在线监测数据的处理装置中各模块的工作状态，如工作的电源状态、网络通信状态、无线工作状态等进行直观的颜色指示，以便工作人员进行设备操作。进一步，所述工作状态指示模块260包括显示屏、或/和LED灯。
[0042]所述铁塔在线监测数据的处理装置200还设有具有屏蔽外部干扰的碳钢外壳。
[0043]所述铁塔在线监测数据的处理装置200可以设置为方便使用安装的IU尺寸外形。
[0044]本实用新型解决了铁塔在线监测数据的远程传输问题，实现了对现场终端设备的远程监控，实现了监测数据的双向透明传输，安装方便，架构灵活，扩展方便，支持远程参数配置，组网简单灵活，方便实用，成本低。
[0045]参见图4所示，本实施例所述的铁塔在线监测数据的处理装置的工作过程如下:
[0046]SI,铁塔在线监测数据的处装置上电，系统启动。
[0047]S2，系统启动之后，直流供电单元提供直流12V电源给铁塔上的传感器供电。
[0048]S3，无线通信模块寻找GSM无线网络信号。
[0049]S4，无线通信模块找到无线网络信号后，挂在GPRS网络上。
[0050]S5，无线通信模块与远程的铁塔在线监测服务器建立GPRS网络连接。
[0051]S6，无线通信模块将串口通信模块采集到的铁塔上的传感器的信息(即铁塔在线监测数据)传输至远程的铁塔在线监测服务器；或接收所述远程的铁塔在线监测服务器下发的控制信息控制所述传感器或/和所述处理装置。
[0052]S7，如数据传输中断，无线通信模块自动重新搜索信号并挂载GPRS网络，继续进行数据传输。
[0053]本实用新型所述的铁塔在线监测数据的处理装置是一台将串口数据采集和无线网络通信技术完美结合起来的基于标准TCP/IP协议的网络通信设备。该设备采集来自铁塔传感器的监测数据，并通过GPRS无线网络将监测数据传输至远程服务器，同时可以接收远程服务器的控制信息来对设备和传感器进行操控。铁塔在线监测数据的处理装置可以使我们通过广泛分布的无线网络来传输不同作业现场的终端信息采集设备收获的数据信息，适用于大型跨区域的行业物联网分布式组网并集中控制的场合。
[0054]本实用新型具备以下技术优点:
[0055]I)完全的透明传输模式。本实用新型采用完全的透明传输模式，用户在使用时，无需对原有系统作任何改动，发送方和接收方数据的长度和内容完全一致(即铁塔监测数据和控制信息在传输过程中不需做任何格式上的包装和改变)，通过成熟的GPRS网络进行双向数据传输，对用户原有的通信网络无任何影响。透明传输模式完全避免了对用户现有通信网络的影响，只需安装本实用新型，就可以完成作业现场终端采集数据的上传和监测中心对终端的操控，用户不用去面对操作复杂的数传设备，安装方便，使用简单，经济实用。
[0056]本实用新型的透明传输模式就是指铁塔在线监测数据的处理装置不管所接收到的传感器数据是什么样的比特组合，都可以通过无线通信模块利用GPRS无线在链路上传送，使得串口通信模块接收的数据和远程的铁塔在线监测服务器接收到的数据无论长度和内容完全一致。铁塔在线监测数据的处理装置的透明传输就是在传输过程中，对外界透明，不管传输的业务如何，铁塔在线监测数据的处理装置只负责将需要传送的业务传送到目的地，同时保证传输的质量，而不对传输的业务进行处理。铁塔在线监测数据的处理装置的透明传输模式的原理参见图5所示。
[0057]2)采用基于GPRS的无线网络通信方式。本实用新型所述的铁塔在线监测数据的处理装置支持公网和APN网络接入，支持国内运营商的GSM网络。目前国内的GSM网络覆盖宽泛，技术成熟，通过GPRS无线网络传输作业现场采集的数据使用户无需操作复杂的数据传输设备，也无需投入大量资金采购数传设备，不用面对复杂的现场网络构建施工，用户只需在作业现场部署本实用新型所述的铁塔在线监测数据的处理装置，即可完成现场终端和远程监测中心的双向数据传输与操控，技术先进，架构灵活，扩展方便，在有无线通信网络的地方可以任意部署本实用新型所述的铁塔在线监测数据的处理装置，满足用户各种场合的数据通信需求。
[0058]由于目前许多铁塔不具备远程传输通道，铁塔在线监测数据处理装置采用基于GPRS的无线网络通信方式可以解决偏僻和复杂环境情况下的数据采集和中心服务器存储，有利于数据的收集和管理。
[0059]3)支持远程参数配置。用户可以通过短信或网络修改本实用新型所述的铁塔在线监测数据的处理装置的IP和端口号等参数，还可以在远离作业现场的情况下对铁塔在线监测数据的处理装置进行参数配置，较好地解决了传统数据传技术配置复杂，操作繁琐的缺点。
[0060]此项功能主要着眼于用户的维护管理，因现场采集终端设备大多位于野外或交通不便的地区，维护管理十分不便。本实用新型所述的铁塔在线监测数据的处理装置每台均有自己的地址，可通过短信或者网络的方式进行远程参数配置，用户足不出户即可完成对远端采集设备的操控，节省了时间和出行成本。电脑终端可以通过网络的方式对铁塔在线监测数据的处理装置进行参数配置和管理，同时也可以通过短信的方式对设备参数进行配置和管理。例如:要设置铁塔在线监测数据的处理装置的APN账号，可发送如下配置指令:
[0061]联通:AT+CSTT= 〃UNINET"
[0062]移动:AT+CSTT= "CMNET"
[0063]铁塔在线监测数据处理装置接收到配置的指令后，会按照指令要求自动修改APN账号。
[0064]4)采用485串口通信方式。在和铁塔传感器进行双向数据通信的时候，本实用新型采用了 485串口通信方式，通信距离远，安装施工难度低，可以接多个传感器，如平衡传感器、风速传感器、风向传感器等等，组网简单灵活，方便实用。
[0065]传感器数据采集的方式有COM串口、485串口、IP网络接口等，铁塔在线监测数据的处理装置采用485串口方式进行传感器数据的采集，是由于铁塔高度较高，传输距离较远，通过采用485方式可以实现单程较远距离数据采集。
[0066]本实用新型具备以下有益效果:
[0067]I)节省用户投资，节约社会资源，本实用新型基于无线GPRS通信网络进行现场监测数据的传输，每个作业现场只需一台设备，即可将现场的传感器采集数据上传至服务器，避免了用户采购复杂的数据传输设备来完成监测中心和作业现场的数据传输需求，不用再另外架设通信网络，利用现有通信运营商已经成熟的无线网络即可，施工安装简单快速，经济且使用方便。
[0068]2)增强了用户的良好使用体验，只需一台设备即可完成现场数据的上传与设备的操控，用户无需去面对复杂的数据传输设备，使用简单，操作方便。
[0069]3)超强的应用场合适应性。因为采用了无线GPRS通信技术，而目前国内的GSM信号覆盖已经非常完善，无论在城市还是农村，山林还是平原，均可随时随地接入网络，可广泛应用于物联网产业中的M2M行业，如电力、水利、石油、市政、农业、环保等等行业，因此，本实用新型的超强应用性极大的方便的用户的系统改造、升级等等各种不同的应用需求。
[0070]4)方便的管理维护特性。因为设备采用了基于TCP/IP协议的通信技术，每台设备均有自己独立的地址，可以通过网络或者短信进行设备管理、信息采集等等多方面的管理维护操作，用户监控维护起来十分方便。
[0071]5)设备的可靠性非常高。由于本实用新型采用工业级的嵌入式处理器实现所述铁塔在线监测数据处理装置，数字器件的寿命长，稳定性高，抗干扰能力强，所以设备的可靠性非常高，可以有效保证双向数据传输任务的顺利进行。
[0072]综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0073]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种铁塔在线监测数据的处理装置，其特征在于，所述铁塔在线监测数据的处理装置包括: 串口通信模块，与所述铁塔上的传感器进行双向485通信，接收所述传感器采集到的铁塔在线监测数据，或发送控制信息至所述传感器； 无线通信模块，与所述串口通信模块相连，将所述铁塔监测数据通过无线⑶旧网络上传至远程的铁塔在线监测服务器，或接收所述远程的铁塔在线监测服务器下发的控制信息控制所述传感器或/和所述处理装置； 电源模块，为所述处理装置供电。
2.根据权利要求1所述的铁塔在线监测数据的处理装置，其特征在于，所述电源模块包括: 交流供电单元，输出2207的交流电源，为所述处理装置供电； 直流供电单元，输入2207的交流电源，输出127的直流电源，为所述传感器供电。
3.根据权利要求1所述的铁塔在线监测数据的处理装置，其特征在于，所述铁塔在线监测数据的处理装置还包括: 电源防雷模块，与所述电源模块和所述传感器分别相连，为所述传感器提供直流电源供电时的防雷作用； 681天线，与所述无线通信模块相连，与附近的通信基站通信； 工作状态指示模块，与所述无线通信模块相连，用于直观的显示所述铁塔在线监测数据的处理装置中各模块的工作状态。
4.根据权利要求3所述的铁塔在线监测数据的处理装置，其特征在于:所述天线为吸盘天线。
5.根据权利要求3所述的铁塔在线监测数据的处理装置，其特征在于:所述工作状态指示模块包括显示屏、或/和120灯。
6.根据权利要求1所述的铁塔在线监测数据的处理装置，其特征在于:所述铁塔在线监测数据的处理装置设有具有屏蔽外部干扰的碳钢外壳。
7.根据权利要求1所述的铁塔在线监测数据的处理装置，其特征在于:所述铁塔在线监测数据的处理装置设置为方便使用安装的川尺寸外形。
【文档编号】G08C17/02GK204143618SQ201420556877
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】钱伟勇, 施怿栋, 赵麟杰, 李士寒 申请人:中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司, 上海中铁通信信号测试有限公司