多模式无线数据采集主机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线通信和数据采集技术领域，特别涉及一种多模式无线数据采集主机。
【背景技术】
[0002]数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集已经广泛应用于各个领域，目前的数据采集，在前端传感器与采集主机之间，主要以有线通信方式为主，有线方式的数据采集主要有以下几类:RS232、RS485、以太网、4-20mA电流信号、电压信号、干接点信号，有线方式的优点在于信号稳定，数据传输速度快，但是有线方式的缺点也是显而易见的，主要有以下几点:一、布线和施工成本较高；二、后期维护比较复杂:通讯链路出现故障时需沿线路检查，一般很难及时找出故障点。
[0003]无线方式的数据采集很好地解决了有线方式的这些缺点，但也有自身的局限性:无线通信方式的通信距离会受到地形的影响，容易出现通信死角，数据传输速率也比有线通讯方式慢，不同的无线通讯方式通信距离受地形的影响程度不同，通讯速率也不同，因此在不同的环境中选择合适的无线通信方式能够尽量减少无线通信方式的局限性，更好地体现出无线通信方式相对于有限方式的技术优势。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对现有无线方式的数据采集设备通信方式单一无法选择的问题，提供一种集成多种数据采集和通信方式，可根据实际情况方便选择的多模式无线数据采集主机。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:多模式无线数据采集主机，包括中空的箱体，所述的箱体内设有PCB板，所述的PCB板上设有中央处理器电路及与中央处理器电路连接的数据采集模块、数据传输模块、电源模块，所述的中央处理器电路包括CPU、SDRAM、FLASH和SDCARD，所述的数据采集模块包括433M无线通信模块、ZIGBEE通信模块、WIFI无线通信模块、蓝牙通信模块，所述的数据传输模块包括以太网通信模块、GPRS通信模块，所述的箱体后侧设有与数据采集模块、数据传输模块、电源模块一一对应的接口，所述箱体后侧还设有SDCARD插口、电源开关。本方案实现了 433M、zigbee、蓝牙和wifi —共4种无线通信方式同时进行无线数据采集，通过中央处理器电路对采集到的数据进行处理和存储，并通过以太网通信模块和GPRS通信模块实现数据上传；433M通信模块用于采集前端433M通信的传感器的数据，ZIGBEE通信模块用于采集前端zigbee通信的传感器的数据，WIFI通信模块用于采集前端WIFI通信的传感器的数据，蓝牙通信模块用于采集前端蓝牙通信的传感器的数据，以太网通信模块用于将采集到的数据通过以太网上传，采用了网络芯片DM9000来实现，GPRS通信模块用于将采集到的数据通过GPRS通信上传，中央处理器电路用于控制各模块的工作、数据处理和数据上传等功能，采用了低功耗、高集成的嵌入式芯片作为中央处理器，CPU通过中断方式响应各个无线模块的收到数据请求，对数据进行处理并存储在SDCARD中，然后将数据上传到指定的服务器；电源模块用于给设备本身的供电，将交流电转换成DC5V和DC3.3V电源。
[0006]作为优选，所述的中央处理器电路和数据采集模块、数据传输模块之间采用TTL电平进行连接。本方案所有的模块和电路都集成在一块PCB上，体现了高集成度的特点。
[0007]作为优选，所述的433M无线通信模块、ZIGBEE通信模块、WIFI无线通信模块、蓝牙通信模块、GPRS通信模块采用RF接口。本方案的5个RF天线接口根据不同的无线模块安装不同的天线，用于增强无线信号的接收能力。
[0008]作为优选，所述的以太网通信模块采用RJ45接口。
[0009]作为优选，所述的箱体前侧设有电源指示灯，所述箱体后侧设有保险丝。
[0010]因此，本实用新型具有如下有益效果:1)实现多模式的数据采集和传输通信；2)集成度高。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的一种前侧结构示意图。
[0012]图2是本实用新型的一种后侧结构示意图。
[0013]图3是本实用新型的原理示意图。
[0014]图中:1、箱体 2、433M无线通信接口 3、ZIGBEE通信接口
[0015]4、WIFI无线通信接口 5、蓝牙通信接口 6、GPRS通信接口
[0016]7、以太网通信接口 8、电源插口 9、SDCARD插口
[0017]10、电源开关 11、保险丝 12、电源指示灯
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
[0019]如图1、图2、图3所示，多模式无线数据采集主机，包括中空的箱体1，箱体I内设有PCB板，PCB板上设有中央处理器电路及与中央处理器电路连接的数据采集模块、数据传输模块、电源模块，中央处理器电路和数据采集模块、数据传输模块之间采用TTL电平进行连接，中央处理器电路包括CPU、SDRAM、FLASH和SDCARD，数据采集模块包括433M无线通信模块、ZIGBEE通信模块、WIFI无线通信模块、蓝牙通信模块，数据传输模块包括以太网通信模块、GPRS通信模块，箱体I后侧设有与数据采集模块、数据传输模块、电源模块一一对应的433M无线通信接口 2、ZIGBEE通信接口 3、WIFI无线通信接口 4、蓝牙通信接口 5、GPRS通信接口 6、以太网通信接口 7、电源接口 8，箱体I后侧还设有SDCARD插口 9、电源开关10、保险丝11，箱体I前侧设有电源指示灯12，433M无线通信模块、ZIGBEE通信模块、WIFI无线通信模块、蓝牙通信模块、GPRS通信模块采用RF接口，以太网通信模块采用RJ45接口。
[0020]具体实施过程是，市电通过箱体I后侧的电源接口 8输入到变压器，变压器将市电输入(AC220)转换为AC12.5V，然后变压器的输出接入PCB电路板的电源模块输入接口，电源模块将AC12.5V交流电压转换成DC5V和DC3.3V 一共4路电源，分别供给各个功能模块；
[0021]433M无线通信模块用于接收同样采用了 433M通信的前端传感器的数据，在接收到有效数据之后将收到数据的中断指示管脚置1，在数据被CPU读取之后置O ;433M无线通信模块采用SI4432无线通信芯片，空旷环境下最大通信距离达到1500米，相比于其他无线芯片，信号穿墙能力有明显的优势；
[0022]ZIGBEE无线通信模块用于接收同样采用了 zigbee通信的前端传感器的数据，在接收到有效数据之后将收到数据的中断指示管脚置1，在数据被CPU读取之后置O ;zigbee通信距离较短，大约为10~100米之间，但是通信安全性比较高，组网方式灵活，可以通过手拉手的路由方式实现远距离的数据传输；
[0023]WIFI无线通信模块用于接收同样采用了 WIFI通信的前端传感器的数据，在接收到有效数据之后将收到数据的中断指示管脚置1，在数据被CPU读取之后置O ;WIFI的通信半径大约为300英尺左右，约合100米，在通信速率上要明显高于其他3种无线方式，特别适合于采集数据量比较大的前端传感器的数据；
[0024]蓝牙无线通信模块用于接收同样采用了蓝牙通信的前端传感器的数据，在接收到有效数据之后将收到数据的中断指示管脚置1，在数据被CPU读取之后置O ;是一种支持设备短距离通信(一般1m内)的无线电技术，相比于其他三种无线通信方式，蓝牙通信有更低的成本；
[0025]中央处理器电路CPU和各个模块之间通过TTL电平连接，CPU通过中断方式响应各个无线模块的收到数据请求，对数据进行处理并存储在SDCARD中，然后将数据上传到指定的服务器，数据上传有2个通道，以太网通信和GPRS通信，默认为通过以太网上传，可以通过设置来选择需要的上传方式。
【主权项】
1.一种多模式无线数据采集主机，包括中空的箱体，其特征在于，所述的箱体内设有PCB板，所述的PCB板上设有中央处理器电路及与中央处理器电路连接的数据采集模块、数据传输模块、电源模块，所述的中央处理器电路包括CPU、SDRAM、FLASH和SDCARD，所述的数据采集模块包括433M无线通信模块、ZIGBEE通信模块、WIFI无线通信模块、蓝牙通信模块，所述的数据传输模块包括以太网通信模块、GPRS通信模块，所述的箱体后侧设有与数据采集模块、数据传输模块、电源模块 对应的接口，所述箱体后侧还设有SDCARD插口、电源开关。
2.根据权利要求1所述的多模式无线数据采集主机，其特征在于，所述的中央处理器电路和数据采集模块、数据传输模块之间采用TTL电平进行连接。
3.根据权利要求1所述的多模式无线数据采集主机，其特征在于，所述的433M无线通信模块、ZIGBEE通信模块、WIFI无线通信模块、蓝牙通信模块、GPRS通信模块采用RF接口。
4.根据权利要求1所述的多模式无线数据采集主机，其特征在于，所述的以太网通信模块采用RJ45接口。
5.根据权利要求1所述的多模式无线数据采集主机，其特征在于，所述的箱体前侧设有电源指示灯，所述箱体后侧设有保险丝。
【专利摘要】本实用新型提供一种多模式无线数据采集主机，包括中空的箱体，箱体内设有PCB板，PCB板上设有中央处理器电路及与中央处理器电路连接的数据采集模块、数据传输模块、电源模块，中央处理器电路包括CPU、SDRAM、FLASH和SDCARD，数据采集模块包括433M无线通信模块、ZIGBEE通信模块、WIFI无线通信模块、蓝牙通信模块，数据传输模块包括以太网通信模块、GPRS通信模块，箱体后侧设有与数据采集模块、数据传输模块、电源模块一一对应的接口，箱体后侧还设有SDCARD插口、电源开关。本实用新型实现多模式的数据采集和传输通信，集成度高。
【IPC分类】G08C17-02
【公开号】CN204288486
【申请号】CN201420722578
【发明人】曾小平, 胡蔚, 包贵荣, 洪建新, 杨林祥, 邱斌
【申请人】国家电网公司, 国网新源水电有限公司, 国网新源水电有限公司新安江水力发电厂, 浙江圣博创新科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月27日