一种航空总线式多传感器融合设备的制作方法

本实用新型属于电子信息技术领域，涉及一种航空总线式多传感器融合设备。

背景技术：

工业控制领域对传感器的应用很多，在大场景的应用中，尤其是对工厂和仓库的在线设备状态监控中，目前应用最多的就是使用无线数据链路，每个传感器节点配备一个数据传输电台，上百个无线终端一起工作，无线辐射干扰严重；多传感器节点之间无数据交互，没有数据缓存机上报机制，一旦系统断电或控制站无响应则会丢失大量的数据。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种航空总线式多传感器融合设备，解决了现有工业现场用传感器节点多，整个工作区域无线干扰严重,设备节点功耗大，容易影响其它外围通讯设备的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采集的技术方案是：

本实用新型提供的一种航空总线式多传感器融合设备，包括若干个传感器融合设备、第一航空总线接口、系统总线、服务器和第二航空总线接口，每个传感器融合设备上均设置有第一航空总线接口，且通过第一航空总线接口与系统总线连接，系统总线通过设置在服务器上的第二航空总线接口与服务器连接。

优选地，系统总线在安装组网时为分支结构或环形结构。

优选地，传感器融合设备包括由多个传感器组成的传感器模组，传感器模组连接有微处理器，微处理器还电连接有固态储存器芯片、电源转换芯片和数据接口芯片。

优选地，传感器模组的型号为MTi-300，用于将多个传感器的数据实时传输到微处理器上。

优选地，微处理器的型号为STM32F103T8U6，用于将接收到的数据进行解析和融合。

优选地，固态储存器芯片的型号为MTFC8GLDEA-4M，用于存储微处理器处理后数据信息。

优选地，电源转换芯片的型号为RT9013-33PB，是将外接的高直流电压进行转换，并向传感器模组、微处理器、固态储存器芯片和数据接口芯片供电。

优选地，数据接口芯片的型号为SN65HVD74DR，用于将其他传感器融合设备发送的RS-422电平信号转换为微处理器可识别的TTL电平信号。

优选地，服务器的型号为IPC-610H。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种航空总线式多传感器融合设备，设备内集成了多种传感器或组网内有多种传感器，在数据采集的同时，会进行多种传感器数据的融合，并将融合出的结果上报给系统后台服务器作数据分析参考，解决了现有的服务器端一旦异常或死机，则无法传达报警信息给用户的问题；

同时，该设备采用高可靠性的RS-422航空级电气接口，通过有线组网的方式进行级联，通讯距离可达1km以上，整个数据网络工作稳定可靠；克服了现有的工业现场用传感器节点多，整个工作区域无线干扰严重,设备节点功耗大，容易影响其它外围通讯设备的缺陷。

进一步的，该设备内部集成固态存储芯片，传感器实时采集的数据在系统通讯正常的情况主动上报，当系统通讯异常或传感器工作异常时，采集到的数据会主动存储在内部固态存储芯片内，在系统通讯正常时会分时将异常时的数据上报；解决了现有的数据存储时出现的一旦数据链路中断或终端设备异常，无法立即获得终端异常状态的问题。

附图说明

图1是本实用新型涉及的传感器融合设备示意图；

图2是本实用新型的应用示意图；

图3是本实用新型涉及的传感器融合设备的内部结构示意图；

其中，1、传感器融合设备 2、第一航空总线接口 3、系统总线 4、服务器 5、第二航空总线接口 101、传感器模组 102、微处理器 103、固态储存器芯片 104、电源转换芯片 105、数据接口芯片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1、图2所示，本实用新型提供的一种航空总线式多传感器融合设备，其改进之处是将现有独立传感器节点级连成分布式多传感器网络的方式，并实现传感器网络的状态监测。

包括若干个传感器融合设备1，每个传感器融合设备1上连接有第一航空总线接口2，通过第一航空总线接口2与系统总线3连接，系统总线3通过第二航空总线接口5与型号为IPC-610H的服务器4连接。

其中，系统总线3在安装组网时可分配成分支结构，也可使用环形结构；系统正常上电后，传感器融合设备1初始化完毕后就开始采集传感器融合设备1中搭载的不同类型的传感器数据，采集的同时，传感器融合设备1中的处理器会接收总线上其它传感器融合设备1上发出的不同类型的传感器数据，并将接收到的数据进行融合，融合后的数据包含传感器健康状态，所在节点工况信息等，这些融合后的数据会通过总线发送到系统总线3；服务器4在接收到各个节点传感器数据后将数据在服务器上位机端进行存储，并将接收到的融合后数据与全局传感器数据进行比对分析：

当传感器融合设备1与服务器4无法正常通讯，传感器融合设备1会将数据存储内置固态存储器；

当传感器融合设备1检测到与服务器4通讯正常后，会分时将存储的数据上报给服务器4。

如图3所示，传感器融合设备1包括由多个传感器组成的传感器模组101，传感器模组101连接有微处理器102，微处理器102还电连接有固态储存器芯片103、电源转换芯片104和数据接口芯片105，其中，传感器模组101的型号为MTi-300，用于将多个传感器的数据实时传输到微处理器上；微处理器102的型号为STM32F103T8U6，用于将接收到的数据进行解析和融合；固态储存器芯片103的型号为MTFC8GLDEA-4M，用于存储微处理器102处理后数据信息；电源转换芯片104的型号为RT9013-33PB，是将外接的高直流电压进行转换，向传感器模组101、微处理器102、固态储存器芯片103和数据接口芯片105供电；数据接口芯片105的型号为SN65HVD74DR，用于将其他传感器融合设备发送的RS-422电平信号转换为微处理器102可识别的TTL电平信号。

本实用新型涉及的多传感器融合设备，具有以下优点：

1，采用航空总线的有线组网方式，通讯距离可达1km以上，数据传输稳定可靠，设备功耗大大降低,消除了射频干扰；

2，本实用新型设备具有数据存储机制，利用Redis缓存方法会在设备丢失连接或工作异常时将数据存储起来，当系统连接正常时，分时将数据上报系统；

3，设备具有多传感器数据融合分析功能，能自主分析多个传感器数据实现融合，并实时给出分析结果，供后台服务器端分析参考，如有状态异常能够自行上报状态信息。