专利名称：一种便携式数字化实验监控终端系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及实验教学应用领域，尤其涉及一种便携式数字化实验监控终端系统。
背景技术：
实验教学是教育领域的ー个重要环节。由于实验过程的复杂性、时变性、多变量性等，实验过程的状态參数与信息很难被实时监測。张庆玲，李玉昆等在《实验技术与管理》2011年第6期发表的论文《基于HMI与PLC的液位监控实验系统设计》中，提出了一种基于日本三菱公司可编程控制器的液位监控实验系统。李烨，沈洪锐，张晶晶等在《计算机与现代化》2012年第4期发表的论文《基于ARM9和Linux的微波实验远程视频监控系统》中，提出了一种基于ARM9的微波实验远程视频监控系统。目前此类监控系统的监测对象为单一状态变量，同时只能对单个变量进行测量并且这类监控设备体积较大，功耗也较高。
发明内容
本发明克服了现有技术中检测变量単一、设备体积较大缺陷，提出了一种便携式数字化实验监控终端系统。本发明提出了一种便携式数字化实验监控终端系统，包括:传感器数据采集単元，其实现在采集实验数据；数字地图查询単元，其实现对地理信息的显示和查询操作；图像采集单元，其实现对实验过程摄像；便携式监控终端単元，其与所述传感器数据采集単元、数字地图查询単元及图像采集单元连接，实现实验数据的输入与显示、数字地图页面显示与查询操作、图像采集信息传输与显不。其中，所述传感器数据采集単元包括一个或多个传感器和数据采集器。其中，所述数字地图查询単元包括ー个或多个数字地图页面。其中，所述图像采集单元包括ー个或多个图像采集模块。其中，所述便携式监控终端単元包括ー个或多个Intel Atom Z510中央处理器芯片和Intel SCH US15WP桥芯片为核心的电路模块。本发明的便携式数字化实验监控终端系统具有体积小、功耗低、监测參数可调等优点，实现对实验过程多种状态參数等数据进行实时采集与显示、数字地图显示与查询操作、图像信息采集与显示等功能。
图1为便携式数字化实验监控终端系统的结构示意图。
具体实施例方式结合以下具体实施例和附图，对本发明作进ー步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。图1表示本发明的便携式数字化实验监控终端系统，是基于Atom Z510中央处理芯片实现的。监控终端系统包括传感器数据采集単元、数字地图查询単元、图像监控单元和便携式监控终端単元。其中，传感器数据采集单元是由一个或多个传感器和数据采集器组成，传感器数据采集单元实现了对实验过程关键參数(温度、湿度等)的数据采集。传感器具体可为DS18B20温度传感器、Suntex 8-241电导率传感器或pH值传感器等。数字地图查询单元是由ー个或多个数字地图页面组成，数字地图页面可由计算机专用应用软件实现处理，数字地图查询单元实现了对地理信息的显示和查询操作。图像采集单元是由ー个或多个图像采集模块组成，具体地，图像采集模块可由C0MS4140芯片或C0MS1040芯片等构成，图像采集单元实现了对实验过程图像信息的采集。便携式监控终端单元是由ー个或多个Intel Atom Z510中央处理器芯片和IntelSCHUS15WP桥芯片为核心的电路模块组成，便携式监控终端单元4实现了实验采集数据的输入与显示、数字地图页面显示与查询操作、图像采集信息传输与显示。监控系统的各组成単元与便携式监控终端単元通信，实现对实验过程的状态检測。本实施例中，便携式监控终端单元由ー个Intel Atom Z510中央处理器芯片，ー个IntelSCH US15WP 桥芯片，ー个 RS232 通讯端 ロ，两个 USB 2.0接 ロ，ー个 Realtek RTL8100C芯片以太网接ロ等电路模块组成。ー个由DS18B20芯片构成的温度传感器采集模块通过便携式监控终端单元的RS232通讯端ロ与之进行连接，ー个由CMOS 4140芯片构成的图像采集模块通过便携式监控终端単元的的USB接ロ与之进行连接，便携式监控终端単元上运行数字地图计算机应用软件。当用户操作便携式监控终端単元上的计算机专用应用软件向DS18B20芯片构成的温度传感器采集模块发送指令后，DS18B20温度传感器采集模块将当前温度信息发送给便携式监控终端単元，便携式监控终端単元上的计算机专用应用软件显示此温度信息。当便携式监控终端単元上的计算机专用应用软件打开CXD 4140图像采集模块后，CCD 4140图像采集模块将实验过程的图像信息发送给便携式监控终端単元，便携式监控终端単元上的计算机专用应用软件显示CCD 4140图像采集模块发送来的图像信息并记录。综上，本发明所的便携式数字化实验监控终端系统实现对实验过程的实时状态检測。该系统由传感器数据采集単元、数字地图查询単元、图像监控单元和便携式监控终端单元组成。传感器数据采集单元实现了对实验过程关键參数(温度、湿度等)的数据采集。传感器具体可为温度传感器、湿度传感器、电导率传感器或PH值传感器等。数字地图查询单元实现了对地理信息的显示和查询操作。图像采集単元实现了对实验过程图像信息的采集。便携式监控终端単元实现了实验过程关键參数数据(温度、湿度等)的输入与显示、数字地图页面显示与查询操作、图像采集信息传输与显示功能。本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
权利要求
1.一种便携式数字化实验监控终端系统，其特征在于，包括: 传感器数据采集単元，其实现在采集实验数据； 数字地图查询単元，其实现对地理信息的显示和查询操作； 图像采集单元，其实现对实验过程摄像； 便携式监控终端単元，其与所述传感器数据采集単元、数字地图查询単元及图像采集单元连接，实现实验数据的输入与显示、数字地图页面显示与查询操作、图像采集信息传输与显示。
2.按权利要求1所述的便携式数字化实验监控终端系统，其特征在于，所述传感器数据采集単元包括一个或多个传感器和数据采集器。
3.按权利要求1所述的便携式数字化实验监控终端系统，其特征在于，所述数字地图查询单元包括ー个或多个数字地图页面。
4.按权利要求1所述的便携式数字化实验监控终端系统，其特征在于，所述图像采集単元包括ー个或多个图像采集模块。
5.按权利要求1所述的便携式数字化实验监控终端系统，其特征在于，所述便携式监控终端单元包括ー个或多个Intel Atom Z510中央处理器芯片和Intel SCH US15WP桥芯片为核心的电路模块。
全文摘要
本发明公开了一种便携式数字化实验监控终端系统，包括传感器数据采集单元，其实现在采集实验数据；数字地图查询单元，其实现对地理信息的显示和查询操作；图像采集单元，其实现对实验过程摄像；便携式监控终端单元，其与所述传感器数据采集单元、数字地图查询单元及图像采集单元连接，实现实验数据的输入与显示、数字地图页面显示与查询操作、图像采集信息传输与显示。本发明便携式数字化实验监控终端系统具有体积小、功耗低和能够同时测量多个状态变量的优点。
文档编号G05B19/042GK103092107SQ201210575678
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者薛耀锋, 苏小兵, 吴永和, 钱冬明 申请人:华东师范大学