本发明涉及物联网领域，具体涉及基于模块化网关装置的物联网车况监控系统及其设置方法。
背景技术：
物联网技术的发展对于前端的物联网接入，提出多种多样的需求，尤其在工业机械、农业机械、工程车辆、大型乘用车辆等类型对象的应用上，物联网接入的方式、内容呈现出了即具有多样性，又具有共通性的特点。因此，如何满足上述类型机载物联网接入设备的功能需求，并同时保证接入设备能够具备充分的灵活性、可配置性，来满足物联网系统数据采集、通讯、应用的相关任务功能，对设备本身的构成方案提出了很高的要求。目前常用的物联网车况监控系统除了要在车体上事先安装好各种车载传感器和用于采集、储存和处理传感器信号的各种数据处理设备和通信模块，还要安装用于建立物联网系统的网关设备及设置网关的控制装置。这种需要事先设置的物联网系统还需要增加用于与网关进行传输的各种线路，并且物联网网关需要修改设置时还需要再次连接网关的控制装置，造成物联网设置复杂耗时，并具有一定的场所限制，对需要在多种路况和环境中进行的车况监控系统而言有很大的缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供基于模块化网关装置的物联网车况监控系统及其设置方法，以解决现有技术中物联网建立不便，尤其不方便在移动过程或野外进行物联网车况监控的缺陷。
所述的基于模块化网关装置的物联网车况监控系统，包括采集车辆参数的车载传感器、用于对多个传感器信号进行隔离传输的信号调理模块、无线传输模块、用于数据存储和处理的数据处理模块和模块化网关装置，多个车载传感器连接到信号调理模块，信号调理模块通过无线传输模块无线连接到数据处理模块，数据处理模块信号连接到模块化网关装置，模块化网关装置包括物联网智能适配终端、多媒体显示控制器和卫星定位模组，物联网智能适配终端通过固定式触点连接器固定连接到多媒体显示控制器和卫星定位模组，固定式触点连接器包括相互插接配合的连接器插入部分和连接器被插入部分，并具有相对应接触实现数据传输的触点区域。
优选的，物联网智能适配终端中设有电源模块、微处理器、通信模块和显示模块，物联网智能适配终端上的固定式触点连接器均连接到微处理器，显示模块和各通信模块也连接到微处理器。
优选的，连接器插入部分包括具有若干金属触点的触点区域和位于触点区域两侧的凸出卡扣，连接器被插入部分包括触点区域和与凸出卡扣相配合的卡槽，连接器被插入部分的触点区域与连接器插入部分的触点区域相对应。
优选的，卫星定位模组内设有天线模块和北斗/gps双模卫星定位模块，北斗/gps双模卫星定位模块分别连接到天线模块和固定式触点连接器。
优选的，多媒体显示控制器包括触摸显示屏和安装触摸显示屏的底座，触摸显示屏电连接到固定式触点连接器，连接器插入部分分别设在多媒体显示控制器的底座底部和物联网智能适配终端背面，连接器被插入部分分别设在物联网智能适配终端顶部和卫星定位模组正面。
优选的，通信模块包括4g无线通信模块和数字信号通信模块，数字信号通信模块的数字通信接口连接到数据处理模块，4g无线通信模块与总监控站无线连接。
优选的，车载传感器包括胎压传感器、温度传感器、车轮转速传感器、加速度传感器和倾角传感器。
本发明还提供了一种基于模块化网关装置的物联网车况监控系统的设置方法，包括如下步骤：
s1、将物联网智能适配终端放置在车辆的仪表板上面，将多媒体显示控制器的底座上的连接器插入部分插接到物联网智能适配终端顶部的连接器被插入部分，再将卫星定位模组正面的连接器被插入部分与物联网智能适配终端背面的连接器插入部分插接相连，将物联网智能适配终端的电源线连接到车内的供电接口。
s2、将车内与数据处理模块相连的数据通信线路的接头插接到物联网智能适配终端的数字信号通信模块，打开卫星定位模组、各车载传感器、信号调理模块、无线传输模块和数据处理模块的开关。
s3、打开物联网智能适配终端和多媒体显示控制器，通过多媒体显示控制器对物联网智能适配终端进行设置并对数据处理模块进行读取写入检查，发现问题时通过多媒体显示控制器和物联网智能适配终端上的显示模块检查各模块运行状态排除问题。
s4、确认卫星定位模组、各车载传感器和数据处理模块均能正常工作并能通过多媒体显示控制器控制后与总监控站建立无线连接。
本发明的优点在于：采用模块式的组合结构能尽量减少网关、多媒体显示控制器和卫星定位模组的占用空间，安装起来简便灵活，特别适用于各种需要长距离移动的车辆、农业机械和工程机械。在野外或移动过程中均能快速安装，迅速建立户外物联网系统。
此外网关与现场主要的操控和定位装置，即多媒体显示控制器和卫星定位模组通过固定式触点连接器连接，这能防止采用有线连接和无线连接时产生的线路受损或信号受干扰的问题。由于网关是物联网实现不同通信模式设备间数据传输的核心，采用本结构的网关能尽量避免线路问题对网关功能的损害，保证了物联网的使用。
附图说明
图1为本发明中车况监控系统的模块连接结构示意图；
图2为本发明中模块化网关装置的模块连接结构示意图；
图3为本发明中模块化网关装置的结构示意图；
图4为本发明中物联网智能适配终端另一视角的结构示意图；
图5为本发明中底座的结构示意图；
图6为本发明中模块化网关装置组合连接后的结构示意图；
图7为本发明中监控系统的设置方法的流程图。
其中，1、车载传感器，2，信号调理模块，3、无线传输模块，4、数据处理模块，5、模块化网关装置，51、物联网智能适配终端，511、微处理器，512、电源模块，513、显示模块，514、4g无线通信模块，515、数字信号通信模块，52、多媒体显示控制器，521、触摸显示屏，53、卫星定位模组，531、天线模块，532、北斗/gps双模卫星定位模块，54、卡槽，55、触点区域，56、凸出卡扣，57、数字通信接口，58、电源接口。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1-图6所示，本发明提供了基于模块化网关装置的物联网车况监控系统及其设置方法，
所述物联网车况监控系统包括采集车辆参数的车载传感器1、用于对多个传感器信号进行隔离传输的信号调理模块2、无线传输模块3、用于数据存储和处理的数据处理模块4和模块化网关装置5，多个车载传感器1连接到信号调理模块2，信号调理模块2通过无线传输模块3无线连接到数据处理模块4，数据处理模块4信号连接到模块化网关装置5。
其中模块化网关装置5包括物联网智能适配终端51、多媒体显示控制器52和卫星定位模组53。
卫星定位模组53内设有天线模块531和北斗/gps双模卫星定位模块532。北斗/gps双模卫星定位模块532分别连接到天线模块531和固定式触点连接器。天线模块531接收到定位信号后发送到北斗/gps双模卫星定位模块532，计算转化为微处理器511可识别的信号发送到微处理器511。其中天线模块531包括天线罩以及安装在天线罩内的抗干扰器。抗干扰器为设置于一个圆盘上的内、外圆筒，圆盘的中心设置有天线，天线连接一个射频连接器。内、外圆筒是金属制的将干扰波接地引入，天线罩则是非金属的。车辆的位置通过卫星定位模组53测定，其天线模块531具有较高的抗干扰性，比常用的车载gps模块定位效果更好。
多媒体显示控制器52包括触摸显示屏521和安装触摸显示屏521的底座，触摸显示屏521电连接到固定式触点连接器。触摸显示屏521与微处理器511相互间数据传输，利用微处理器511中的操作系统实现对网关装置和与之相连的其他外部设备的人机交互。
物联网智能适配终端51中设有电源模块512、微处理器511、通信模块和显示模块513，物联网智能适配终端51上的固定式触点连接器均连接到微处理器511，显示模块513和各通信模块也连接到微处理器511。显示模块513为安装在物联网智能适配终端51正面的液晶显示屏。通信模块包括4g无线通信模块514和数字信号通信模块515。数字信号通信模块515的数字通信接口57连接到数据处理模块4，4g无线通信模块514与总监控站无线连接。
通信模块中设有电平转换电路，用于将输入的rs485接口电平、rs232接口电平转换成微处理器511可以接受的电平信号，该模块可以使用专用芯片(例如芯片max3485ecsa)实现。
微处理器511可以采用arm9处理器，实现对数据的解析与协议转换。还可包含以太控制模块，将微处理器511的信息进行转换，通过以太方式进行传输，也可以将微处理器511的信息转换成光纤传输方式进行传输，与外部通信，该部分可以使用专用芯片(例如芯片wjlxt971alc)实现。
微处理器511还包含存储模块：例如：闪存(flash)、硬盘、sd卡等。将处理器需要的数据进行存储或读取，存储处理器运行的操作系统。微处理器511作为核心处理单元，在软件上实现协议解析功能、数据转换功能、数据储存功能、事件响应功能和多种信息的信息处理功能(如音频、视频和传感器等)。
该车况监控系统的车载传感器1包括胎压传感器、温度传感器、车轮转速传感器、加速度传感器和倾角传感器。无线传输模块3可以是根据zigbee协议进行组网的zigbee模块。采用zigbee技术组网，通信速率完全满足传感器与控制器之间的通信要求，并具有传输数据安全，成本较低，组网灵活的优点。
物联网智能适配终端51通过固定式触点连接器连接到多媒体显示控制器52和卫星定位模组53。相互间连接的壳体表面能够相贴合。固定式触点连接器包括连接器插入部分和连接器被插入部分。连接器插入部分包括具有若干金属触点的触点区域55和位于触点区域55两侧的凸出卡扣56，连接器被插入部分包括触点区域55和与凸出卡扣56相配合的卡槽54。两个部分的触点区域55中一个触点区域55的金属触点向外凸出，与之对应连接的另一个触点区域55的金属触点则为平面或向内凹陷。当两部分连接后凸出的金属触点与对应的金属触点始终保持良好接触。触点区域55的金属触点包括通信触点和电源触点，能实现电力供给和信息传输。
多媒体显示控制器52的底座底部设有连接器插入部分，物联网智能适配终端51顶部设有与底座上的连接器插入部分相对应的连接器被插入部分，物联网智能适配终端51背面设有连接器插入部分，卫星定位模组53正面设有与物联网智能适配终端51背面的连接器插入部分相对应的连接器被插入部分。
如图7所示，本发明提供了一种基于模块化网关装置的物联网车况监控系统的设置方法，包括如下步骤：
s1、将所述物联网智能适配终端51放置在车辆的仪表板上面，将多媒体显示控制器52的底座上的连接器插入部分插接到所述物联网智能适配终端51顶部的连接器被插入部分，再将所述卫星定位模组53正面的连接器被插入部分与所述物联网智能适配终端51背面的连接器插入部分插接相连。
s2、将车内与所述数据处理模块4相连的数据通信线路的接头插接到所述物联网智能适配终端51的数字信号通信模块515，打开卫星定位模组53、各车载传感器1、信号调理模块2、无线传输模块3和数据处理模块4的开关。
s3、打开所述物联网智能适配终端51和所述多媒体显示控制器52，通过多媒体显示控制器52对物联网智能适配终端51进行设置并对数据处理模块4进行读取写入检查，发现问题时通过多媒体显示控制器52和物联网智能适配终端51上的显示模块513检查各模块运行状态排除问题。
s4、确认卫星定位模组53、各车载传感器1和数据处理模块4均能正常工作并能通过多媒体显示控制器52控制后与总监控站建立无线连接。
如果仪表板上面具有相应的夹持装置、安装孔或者与物联网智能适配终端51底部相配合的安装槽还能将物联网智能适配终端51固定，在车辆行驶过程中更加稳定。该模块化网关装置5也能放置于车体中的其他稳定平面上，只需能与数据处理模块4连接即可。物联网智能适配终端51可通过电源接口58从汽车电池获取电源，也可以采用其自带的内置电池供电。
利用该网关装置能尽量减少网关、多媒体显示控制器52和卫星定位模组53的占用空间，安装起来简便灵活，特别适用于各种需要长距离移动的车辆、农业机械和工程机械。因此本发明提供的车况监控系统及其设置方法能在野外或移动过程中快速安装，迅速建立户外物联网系统，适用于多种路况和环境中进行车况检测工作。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。