专利名称：车载工程机械远程无线数据采集监控系统及方法
技术领域：
本发明属于机电设备电子监控技术领域，特别涉及到一种车载工程机械远程无线
数据采集监控系统及方法。
背景技术：
随着无线移动通信网络技术的发展，移动基站覆盖率的提高，无线数据传输资费 的下降，基于移动通讯网络的远程监控技术也得到更大的应用。车载工程机械单体价格昂 贵，工作条件恶劣，故对于安全生产的重要性要求比较高。因此，在工程施工中车载工程机 械的工作情况进行监控是非常有必要的。传统的监控装置只能把监测结果显示给驾驶员， 不能存储监测结果，更不能远程传输至监控中心。因此，更能适应现代化生产的远程无线数 据采集监控系统也应运而生。该系统包括一个数据采集装置和一个数据监控装置。数据采 集装置用于实时采集车载工程机械的工作状况信息与GPS定位信息；数据监控装置用于远 程监控数据采集装置，存储以及发布数据采集装置发送来的采集数据。有了远程无线数据 采集监控系统，使用者可对其分布在全国各地的车载工程机械同时进行远程监控，了解各 台车载工程机械设备的工作状况和定位信息。对于生产商，则可在该系统基础上，对每台车 载工程机械设备进行全生命周期信息管理，了解各地车载工程机械使用情况，改善营销策 略；通过对采集到的工作状况数据进行分析，为车载工程机械用户提供状态预警报告、故障 诊断等功能，提高售后服务质量；还可通过分析车载工程机械故障情况改进产品的设计、制 造，提高产品质量。可见，远程无线数据采集监控系统对于推进车载工程机械行业发展起到 重要作用。 车载工程机械的工作状况参数众多，如压力、排量、温度、电压、转速、各种开关量 等；检测这些参数的仪器也各有不同，其检测结果输出形式也很多样，如模拟量、开关量、频 率量、RS-232接口 、 CAN总线接口等。车载工程机械常工作于一些偏僻的野外环境，这些地 方的无线通讯网络覆盖率较低，致使基于移动通讯网络的无线数据传输无法进行，这将导 致数据采集装置无法将采集到的数据及时传输至数据监控装置。现有的远程无线数据监控 系统，或是数据采集接口单一、采集通道偏少；或是数据采集存储、数据采集传输方式单一 且不可控，或是在无线通讯网络不可用时将丢失采集数据。这些问题都将对工程机械远程 监控产生不利影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在无线通讯网络不可用时采集数据不丢
失的车载工程机械远程无线数据采集监控系统及方法。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 该车载工程机械远程无线数据采集监控系统主要包括数据采集装置和数据监控 装置；所述的数据采集装置包括微控制器、数据采集输入单元、微控制器外围电路和GPRS 通讯模块；所述数据采集输入单元包括模拟量、开关量、频率量、RS-232接口、 CAN总线接
4口、GPS模块，所述微控制器外围电路包括电源模块、实时时钟、外扩存储器和编程调试模 块；所述的数据监控装置包括数据控制器、控制输入模块、数据通讯模块、数据库存储处理 模块和数据显示模块；所述模拟量、开关量、频率量、RS-232接口 、 CAN总线接口 、 GPS模块、 电源模块、实时时钟、外扩存储器、编程调试模块和GPRS通讯模块分别与微控制器连接；所 述控制输入模块、数据通讯模块、数据库存储处理模块和数据显示模块分别与数据控制器 连接；所述GPRS通讯模块与数据通讯模块通过TCP数据通讯协议无线连接。
进一步，本发明所述微控制器包括 用于创建数据采集装置与数据监控装置间数据通讯连接的GPRS通讯装置；
用于采集数据并将数据存储至外扩存储器的数据采集存储装置；
用于采集数据并将数据远程传输至数据监控装置的数据采集传输装置；
所述GPRS通讯装置包括 用于建立GPRS通讯模块与数据通讯模块间的无线数据通讯Socket连接的装置， 用于查询所述Socket连接的状态并进行处理的装置若Socket连接的状态异常，
则更新用于控制所述数据采集存储装置工作参数的"存储控制量"和用于控制所述数据采
集传输装置工作参数的"传输控制量"，并处理异常，重新建立所述Socket连接， 用于接收、解析数据监控装置发送至数据采集装置的控制指令并根据具体控制指
令更新所述"存储控制量"或更新所述"传输控制量"或重新设置RTC时间的装置； 所述数据采集存储装置包括 用于根据所述"存储控制量"，按周期重复执行实时采集工况信息、GPS定位信息、
时间标签信息并将其打包存储至外扩存储器的装置， 或用于根据所述"存储控制量"，不执行任何操作的装置； 所述数据采集传输装置包括 用于根据所述"传输控制量"，按周期重复执行实时采集工况信息、GPS定位信息、 时间标签信息并将其打包远程传输至数据监控装置的装置， 或用于根据所述"传输控制量"，读取外扩存储器上时间标签为某时间段内的每条 数据并将其远程传输至数据监控装置的装置， 或用于根据所述"传输控制量"，不执行任何操作的装置。
本发明的车载工程机械远程无线数据采集监控方法主要包括如下步骤 1)数据监控装置通过数据控制器接收控制输入模块发送来的用户控制指令发送
至的步骤，该步骤为 数据控制器接收控制输入模块发送来的用于控制数据采集装置的采集控制指令，
或数据控制器接收控制输入模块发送来的用于控制数据显示模块的显示控制指 令，并依据该显示控制指令通过数据库存储处理模块读取所需显示内容；
2)数据控制器发送用户控制指令的步骤，该步骤为 数据控制器通过数据通讯模块将用于控制数据采集装置的采集控制指令发送至 GPRS通讯模块， 或数据控制器将用于控制数据显示模块的显示控制指令及显示数据发送至数据 显示模块； 3)数据采集装置通过GPRS通讯模块接收数据通讯模块发送来的采集控制指令并做相应处理的步骤，该步骤为 微控制器根据接收到的采集控制指令更新用于控制实时数据采集存储的"存储控 制量"， 或微控制器根据接收到的采集控制指令更新用于控制实时数据采集传输和外扩 存储器上数据传输的"传输控制量"， 或微控制器根据接收到的采集控制指令，重新设置RTC时间； 4)微控制器根据"存储控制量"，执行实时数据采集存储的步骤，该步骤为 根据所述"存储控制量"，按周期重复执行实时采集工程机械的工况信息、GPS定位
信息和时间标签信息，并将所采集的信息数据打包存储至外扩存储器， 或根据所述"存储控制量"，不执行实时数据采集和存储的操作； 5)微控制器根据"传输控制量"，执行数据传输的步骤，该步骤为 根据所述"传输控制量"，按周期重复执行实时采集工程机械的工况信息、GPS定位
信息和时间标签信息，并将所采集的信息数据打包发送至数据通讯模块， 或根据所述"传输控制量"，读取步骤4)中外扩存储器所存储的信息数据，并发送
至数据通讯模块， 或根据所述"传输控制量"，不执行数据传输的操作； 6)数据控制器通过数据通讯模块接收GPRS通讯模块发送来的数据包，并通过数 据库存储处理模块按时间标签解析存储数据包的步骤； 7)数据显示模块接收数据控制器发送来的显示控制指令及显示数据，将显示内容 按显示控制指令要求显示出来的步骤。 与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明的数据采集装置数据采集通道丰 富，带有模拟量、开关量、频率量、RS-232接口、 CAN总线等采集通道，可以满足工程机械各 种状态信息采集的要求；本发明的数据采集装置带有GPRS无线数据传输模块和外扩存储 器，采集到的数据可无线传输至数据监控装置，也可本地存储；本发明的数据监控装置可发 送控制指令至数据采集装置，远程配置数据采集传输与否、数据采集存储与否及其周期；本 发明的数据监控装置可远程调取数据采集装置外扩存储器上的采集数据，能满足在无线通 信网络不好情况下，对数据采集装置所采集到的、未能及时传输至数据监控装置的那部分 数据的收集要求，确保采集的数据不丢失，为建立工程机械全生命周期信息管理提供保证。
图1是本发明的总体原理框图。 图2是数据采集装置的微控制器电路原理图。 图3是数据采集装置的模拟量输入电路原理图。 图4是数据采集装置的开关量输入电路原理图。 图5是数据采集装置的频率量输入电路原理图。 图6是数据采集装置的RS-232接口电路原理图。 图7是数据采集装置的CAN总线接口电路原理图。 图8是数据采集装置的GPS模块接口电路原理图。 图9是数据采集装置的电源模块电路原理图。
图10是数据采集装置的外围电路中的实时时钟电路原理图。 图11是数据采集装置的外扩SD卡存储器电路原理图。 图12是数据采集装置的外扩铁电存储器电路原理图。 图13是数据采集装置的外扩FLASH存储器电路原理图。 图14是数据采集装置的编程调试模块电路原理图。 图15是数据采集装置的外围电路中的GPRS通讯模块电路原理图。 图16是数据采集装置的工作原理图。 图17是数据监控装置的工作原理图。 图18是数据采集装置的微控制器的结构原理图。 其中，包括l.模拟量、2.开关量、3.频率量、4. RS-232接口、5. CAN总线接口、 6.GPS模块、7.微控制器、8.电源模块、9.实时时钟、10.外扩存储器、11.编程调试模块、 12.GPRS通讯模块、13.控制输入模块、14.数据控制器、15.数据通讯模块、16.数据库存储 处理模块、17.数据显示模块。
具体实施例方式
本发明的车载工程机械远程无线数据采集监控系统包括数据采集装置和数据监 控装置两部分。 如图1所示，数据采集装置包括微控制器7、数据采集输入单元(包括模拟量1、开 关量2、频率量3、RS-232接口 4、CAN总线接口 5、 GPS模块6)、微控制器外围电路(包括电 源模块8、实时时钟9、外扩存储器10、编程调试模块11)、GPRS通讯模块12。数据监控装置 包括数据控制器14、控制输入模块13、数据通讯模块15、数据库存储处理模块16和数据显 示模块17。 相应地，本发明的车载工程机械远程无线数据采集监控方法包括如下步骤
1)数据监控装置通过数据控制器14接收控制输入模块13发送来的用户控制指令 发送至的步骤，该步骤为 数据控制器14接收控制输入模块13发送来的用于控制数据采集装置的采集控制 指令， 或数据控制器14接收控制输入模块13发送来的用于控制数据显示模块17的显 示控制指令，并依据该显示控制指令通过数据库存储处理模块16读取所需显示内容；
2)数据控制器14发送用户控制指令的步骤，该步骤为 数据控制器14通过数据通讯模块15将用于控制数据采集装置的采集控制指令发 送至GPRS通讯模块12， 或数据控制器14将用于控制数据显示模块17的显示控制指令及显示数据发送至 数据显示模块17 ; 3)数据采集装置通过GPRS通讯模块12接收数据通讯模块15发送来的采集控制 指令并做相应处理的步骤，该步骤为 微控制器7根据接收到的采集控制指令更新用于控制实时数据采集存储的"存储 控制量"， 或微控制器7根据接收到的采集控制指令更新用于控制实时数据采集传输和外
7扩存储器上数据传输的"传输控制量"， 或微控制器7根据接收到的采集控制指令，重新设置RTC时间； 4)微控制器7根据"存储控制量"，执行实时数据采集存储的步骤，该步骤为 根据所述"存储控制量"，按周期重复执行实时采集工程机械的工况信息、GPS定位
信息和时间标签信息，并将所采集的信息数据打包存储至外扩存储器10， 或根据所述"存储控制量"，不执行实时数据采集和存储的操作； 5)微控制器7根据"传输控制量"，执行数据传输的步骤，该步骤为 根据所述"传输控制量"，按周期重复执行实时采集工程机械的工况信息、GPS定位
信息和时间标签信息，并将所采集的信息数据打包发送至数据通讯模块15， 或根据所述"传输控制量"，读取步骤4中外扩存储器IO所存储的信息数据，并发
送至数据通讯模块15， 或根据所述"传输控制量"，不执行数据传输的操作； 6)数据控制器14通过数据通讯模块15接收GPRS通讯模块12发送来的数据包， 并通过数据库存储处理模块16按时间标签解析存储数据包的步骤； 7)数据显示模块17接收数据控制器14发送来的显示控制指令及显示数据，将显 示内容按显示控制指令要求显示出来的步骤。 具体地说，数据采集装置以微控制器7为中心，在微控制器7的作用下完成数据采 集、存储、传输等功能。如图2所示，微控制器7(MCU)选用ARM7系列芯片LPC2378 (IC15)， 系统时钟选为48MHz，操作系统为实时嵌入式操作系统uC/0S-I1。如图14所示，编程调试 模块11提供了一个JTAG接口 (J5)，使用J-Link仿真器进行系统编程调试下载；如图9所 示，电源模块8使用电源芯片LM2576 (IC2、 IC3) 、 SPX117 (U3、 U4、 U5、 U6)，为硬件电路其他 器件提供所需电压电源。 工况信息采集有五种采集通道，各种通道的数据采集方法具体过程如下(1)模 拟量1 :如图3所示，模拟量输入AIN
经滤波处理电路后与MCU的AD
连接， 使用MCU自带的ADC，ADC参考电压选为+3. 3V， 10次AD采样结果经程序滤波后作为采集结 果；(2)开关量2 :如图4所示，开关量IN
经隔离电路后与MCU的INI0
连 接，将INI0
口配置为输入引脚功能，通过读取I/O 口状态寄存器的值，便可得出相 应开关量的值；(3)频率量3 :如图5所示，频率量输入ZS1、 ZS2经隔离滤波电路与定时器 TO的输入捕获端口 PO. 0、P0. 1相连，利用输入捕获功能，获取多个脉冲的历经时间，换算为 脉冲周期即可，该过程在捕获中断中完成；(4) RS-232接口 4 :如图6所示，根据RS-232通讯 要求，MCU与RS-232接口设备间需使用电压转换芯片，选用SP3232EEN电压转换芯片(Ul)， RS-232接口 PCTXD、PCRXD经U1后与MCU的TXDO、RXDO相连，MCU在UARTO的接收中断中接 收RS-232接口检测设备的输出数据，完成数据采集；(5) CAN总线接口 5 :如图7所示，MCU 的CRXD、 CTXD端口与CAN收发器CTM1050 (IC20)连接，使用MCU自带的CAN控制器及CAN 收发器，接收CAN总线接口检测设备的输出数据，完成数据采集。 GPS定位信息采集GPS模块6中的GPS接收模块采用u-blox公司的LEA_5S，最 大数据更新频率为4Hz。该GPS接收模块通过串行接口 GPS_TXD、 GPS_RXD与MCU的TXD2、 RXD2相连，波特率选择9600bps， GPS模块6中的GPS接收模块接口电路如图8所示。该GPS 接收模块每1秒输出一个标准的NMEA数据包，MCU通过UART2接收中断接收该数据包，并解析出需要的经度、纬度信息。 时间标签信息采集MCU自带实时时钟(RTC) 。 MCU中的实时时钟除可由电源模块 8供电外，也可由电池(Bl)供电。如图10所示，实时时钟9中的B1与MCU的VBAT相连，以 备数据采集装置断电时，MCU中的实时时钟仍能正常工作。读取相应寄存器的值便可采集 到时间信息。如图10所示，外围电路中的实时时钟9采用单独的32. 768KHz时钟(X2) ，X2 与MCU的RTCX1、 RTCX2相连。 数据存储功能如图11至图13所示，外扩存储器10包括外扩SD卡存储器、外扩铁 电存储器和外扩FLASH存储器三种。如图11所示，在MCU的SD/匪C卡接口上扩展了 一个2G 的SD卡(Sl) ， Sl与MCU的SD/匪C卡接口相连；如图12所示，MCU的SPI总线接口上扩展 了一个32M的FLASH存储器(U12) ，U12与MCU的SPI总线接口相连；如图13所示，SPI总线 接口上还扩展了一个256KB的铁电存储器(Ull)，Ull与MCU的SPI总线接口相连。MCU自 带的SD/匪C控制器，用于控制SD卡数据存储和数据读取，SPI控制器负责FLASH存储器和 FM存储器数据存储和数据读取。由于数据存储频繁，而SD卡和FLASH存储器都有擦写次数 限制，因而将数据地址存储在可无限擦写且掉电保护的铁电存储器中，数据内容存储在SD 卡或FLASH中，这样便可保证足够的存储器寿命。当需要存储数据时，所采集的数据逐条按 其时间标签由先至后的顺序依次存储在SD卡或FLASH中。当数据监控装置调取某时间段 内的数据时，通过查询起止时间标签对应的数据，便可查找出数据监控装置所需要的数据。 数据存储与否、及其周期由数据监控装置控制，当需要存储数据时，微控制器7则采集存储
数据，根据设定周期，延迟一段时间后，进行下一次数据采集存储。当数据传输不可用时，数 据采集装置将自动按一定周期进行数据采集存储，以备数据传输可用时数据监控装置远程 调取，便可保证采集数据在时间上的完整性，从而使得本发明的监控系统在无线通讯网络 不可用时保证数据不丢失。 数据传输功能该功能由微控制器7控制GPRS通讯模块12完成。GPRS通讯模块 12中的GPRS模块采用motorola的G24 (U8)，这是一款工业级的GPRS模块，内嵌TCP/IP协 议，使用方便，性能稳定。G24(U8)和SIM卡(U9)的接口电路如图15所示。G24通过串行 接口 GSM_TXD、GSM_RXD经电压转换芯片SP3232EEN(U1、U2)与MCU的TXD3、RXD3相连。G24 具备短信、语音、TCP、 UDP、 FTP等多种数据传输模式，此处选用TCP数据传输模式。G24控 制使用标准的AT指令。使用时，MCU发送相关AT指令至G24，完成G24的初始化、G24与数 据监控装置Socket连接，以及TCP协议数据发送、数据接收。由于GPRS网络质量变差等原 因，G24与数据监控装置建立的Socket连接会发生断开，此时，MCU能发送相应AT指令至 G24，控制其重新与数据监控装置建立Socket连接。 数据采集装置的微控制器7包括以下功能装置建立数据采集装置与数据监控装 置间无线数据通讯连接的GPRS通讯装置；采集数据并将数据存储至外扩存储器的数据采 集存储装置；采集数据并将数据远程传输至数据监控装置的数据采集传输装置(参见图 18)。其中 GPRS通讯装置包括 用于创建GPRS通讯模块12与数据通讯模块15间的无线数据通讯Socket连接的 装置， 用于查询所述Socket连接的状态并进行处理的装置若Socket连接的状态异常，则更新用于控制所述数据采集存储装置工作参数的"存储控制量"和用于控制所述数据采 集传输装置工作参数的"传输控制量"，并处理异常，重新建立所述Socket连接 用于接收、解析数据监控装置发送至数据采集装置的控制指令并根据具体指令更 新所述"存储控制量"或更新所述"传输控制量"或重新设置RTC时间的装置； 数据采集存储装置包括 用于根据所述"存储控制量"，按某周期重复执行实时采集工况信息、GPS定位信
息、时间标签信息并将其打包存储至外扩存储器的装置， 或用于根据所述"存储控制量"，不执行任何操作的装置； 数据采集传输装置包括 用于根据所述"传输控制量"，按某周期重复执行实时采集工况信息、GPS定位信 息、时间标签信息并将其打包远程传输至数据监控装置的装置， 或用于根据所述"传输控制量"，读取外扩存储器上时间标签为某时间段内的每条 数据并将其远程传输至数据监控装置的装置， 或用于根据所述"传输控制量"，不执行任何操作的装置。 如图16所示，微控制器7的工作过程如下(l)GPRS通讯任务GPRS模块的初始 化、建立Socket连接，Socket连接断开等GPRS模块异常的处理，解析控制指令，更新"存储 控制量"和"传输控制量"，重新设置RTC时间。(2)数据采集存储任务根据"存储控制量" 决定是否执行以下操作，即按一定周期采集、存储所需实时数据至FLASH、 SD卡(该周期由 "存储控制量"决定)。(3)数据采集传输任务根据"传输控制量"决定是否执行以下两种 操作之一，a按一定周期采集、传输所需实时数据至数据监控装置(该周期由"传输控制量" 决定)；b从FLASH、SD卡存储器中读取、传输时间标签为某时间段的每条数据至数据监控装 置(时间段的起止信息由"传输控制量"决定)。 数据采集装置的工作参数可由数据监控装置通过发送控制指令进行远程配置，具 体可配置参数如下实时数据采集存储与否及其周期、实时数据采集传输与否及其周期、设 置RTC时间、传输外扩存储器中某时间段内数据。 如图17所示，数据监控装置以数据控制器14为中心，控制输入模块13为控制指 令的输入接口，数据通讯模块15负责采集数据的接收和控制指令的发送，数据库存储处理 模块16负责数据的存储，数据显示模块17负责数据的发布，如图1所示。数据接收和指令 发送采用基于IP的TCP数据传输协议。 远程监控功能数据监控装置根据用户的输入指令可完成以下监控功能(l)输 入目标设定值，设定数据采集装置的工作参数，如数据采集存储与否、数据采集传输与否、 及其周期；(2)输入起止时间标签点，调取数据采集装置上存储某时间段内的数据；(3)输 入RTC设置时间，重新设置数据采集装置上RTC时间。 数据存储显示功能(1)数据采集装置发送来的采集数据经处理后存储在数据库 中；(2)根据用户输入指令读取数据库中相应数据并以文字或图表的形式显示出来。
当用户输入远程监控指令时，数据监控装置根据用户的输入指令发送相应的控制 指令至数据采集装置，数据采集装置收到控制指令后，解析指令并更新"存储控制变量"和 "传输控制变量"或重新设置RTC时间，进而达到用户的预期目标；当用户输入数据显示指 令时，数据监控装置则从数据库中读取相应数据并显示出来；当数据监控装置接收到数据采集中心发送来的数据时，数据监控装置将数据送至数据库存储处理模块16，对数据进行 处理存储。
权利要求
一种车载工程机械远程无线数据采集监控系统，其特征是包括数据采集装置和数据监控装置；所述的数据采集装置包括微控制器(7)、数据采集输入单元、微控制器外围电路和GPRS通讯模块(12)；所述数据采集输入单元包括模拟量(1)、开关量(2)、频率量(3)、RS-232接口(4)、CAN总线接口(5)、GPS模块(6)，所述微控制器外围电路包括电源模块(8)、实时时钟(9)、外扩存储器(10)和编程调试模块(11)；所述的数据监控装置包括数据控制器(14)、控制输入模块(13)、数据通讯模块(15)、数据库存储处理模块(16)和数据显示模块(17)；所述模拟量(1)、开关量(2)、频率量(3)、RS-232接口(4)、CAN总线接口(5)、GPS模块(6)、电源模块(8)、实时时钟(9)、外扩存储器(10)、编程调试模块(11)和GPRS通讯模块(12)分别与微控制器(7)连接；所述控制输入模块(13)、数据通讯模块(15)、数据库存储处理模块(16)和数据显示模块(17)分别与数据控制器(14)连接；所述GPRS通讯模块(12)与数据通讯模块(15)通过TCP数据通讯协议无线连接。
2. 根据权利要求1所述的车载工程机械远程无线数据采集监控系统，其特征是所述 微控制器(7)包括用于创建数据采集装置与数据监控装置间数据通讯连接的GPRS通讯装置； 用于采集数据并将数据存储至外扩存储器的数据采集存储装置； 用于采集数据并将数据远程传输至数据监控装置的数据采集传输装置； 所述GPRS通讯装置包括用于建立GPRS通讯模块(12)与数据通讯模块(15)间的无线数据通讯Socket连接的 装置，用于查询所述Socket连接的状态并进行处理的装置若Socket连接的状态异常，则更 新用于控制所述数据采集存储装置工作参数的"存储控制量"和用于控制所述数据采集传 输装置工作参数的"传输控制量"，并处理异常，重新建立所述Socket连接，用于接收、解析数据监控装置发送至数据采集装置的控制指令并根据具体控制指令更 新所述"存储控制量"或更新所述"传输控制量"或重新设置RTC时间的装置；所述数据采集存储装置包括用于根据所述"存储控制量"，按周期重复执行实时采集工况信息、GPS定位信息、时间 标签信息并将其打包存储至外扩存储器的装置，或用于根据所述"存储控制量"，不执行任何操作的装置； 所述数据采集传输装置包括用于根据所述"传输控制量"，按周期重复执行实时采集工况信息、GPS定位信息、时间 标签信息并将其打包远程传输至数据监控装置的装置，或用于根据所述"传输控制量"，读取外扩存储器上时间标签为某时间段内的每条数据 并将其远程传输至数据监控装置的装置，或用于根据所述"传输控制量"，不执行任何操作的装置。
3. —种车载工程机械远程无线数据采集监控方法，其特征是包括如下步骤1)数据监控装置通过数据控制器(14)接收控制输入模块(13)发送来的用户控制指令发送至的步骤，该步骤为数据控制器(14)接收控制输入模块(13)发送来的用于控制数据采集装置的采集控制 指令，或数据控制器(14)接收控制输入模块(13)发送来的用于控制数据显示模块(17)的 显示控制指令，并依据该显示控制指令通过数据库存储处理模块(16)读取所需显示内容；2) 数据控制器(14)发送用户控制指令的步骤，该步骤为数据控制器(14)通过数据通讯模块(15)将用于控制数据采集装置的采集控制指令发 送至GPRS通讯模块(12)，或数据控制器(14)将用于控制数据显示模块(17)的显示控制指令及显示数据发送至 数据显示模块(17);3) 数据采集装置通过GPRS通讯模块(12)接收数据通讯模块(15)发送来的采集控制 指令并做相应处理的步骤，该步骤为微控制器(7)根据接收到的采集控制指令更新用于控制实时数据采集存储的"存储控 制量"，或微控制器(7)根据接收到的采集控制指令更新用于控制实时数据采集传输和外扩 存储器上数据传输的"传输控制量"，或微控制器(7)根据接收到的采集控制指令，重新设置RTC时间；4) 微控制器(7)根据"存储控制量"，执行实时数据采集存储的步骤，该步骤为 根据所述"存储控制量"，按周期重复执行实时采集工程机械的工况信息、GPS定位信息和时间标签信息，并将所采集的信息数据打包存储至外扩存储器(10)， 或根据所述"存储控制量"，不执行实时数据采集和存储的操作；5) 微控制器(7)根据"传输控制量"，执行数据传输的步骤，该步骤为 根据所述"传输控制量"，按周期重复执行实时采集工程机械的工况信息、GPS定位信息和时间标签信息，并将所采集的信息数据打包发送至数据通讯模块(15)，或根据所述"传输控制量"，读取步骤4)中外扩存储器(10)所存储的信息数据，并发送至数据通讯模块(15)，或根据所述"传输控制量"，不执行数据传输的操作；6) 数据控制器(14)通过数据通讯模块(15)接收GPRS通讯模块(12)发送来的数据 包，并通过数据库存储处理模块(16)按时间标签解析存储数据包的步骤；7) 数据显示模块(17)接收数据控制器(14)发送来的显示控制指令及显示数据，将显 示内容按显示控制指令要求显示出来的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种车载工程机械远程无线数据采集监控系统及方法。数据采集装置中的模拟量、开关量、频率量、RS-232接口、CAN总线接口、GPS模块、电源模块、实时时钟、外扩存储器、编程调试模块和GPRS通讯模块分别与微控制器连接；在数据监控装置中，控制输入模块、数据通讯模块、数据库存储处理模块和数据显示模块分别与数据控制器连接；数据采集装置的GPRS通讯模块与数据监控装置的数据通讯模块通过TCP数据通讯协议无线连接。该系统数据采集通道丰富多样，数据采集存储、数据采集传输及其周期可远程配置，数据采集装置本地存储数据可远程调取，保证在无线通讯网络不可用时采集数据不丢失，适用于车载工程机械远程数据采集监控。
文档编号G05B19/048GK101738963SQ20091015495
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者冯培恩, 史勇, 邱清盈, 高宇, 龙坍 申请人:浙江大学;徐州徐挖机械制造有限公司