一种时钟同步数字化传感系统及其信号处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器监测技术领域，具体涉及一种时钟同步数字化传感系统及其信号处理方法。
【背景技术】
[0002]传感器广泛应用于河堤、大坝、机械、桥梁和建筑等各个行业，通过传感器来检测被测物体的受压、温度等多种状态，然后再由显示设备对传感器所测得的值进行显示。
[0003]现有传感器一般都采用模拟信号的方式对测值进行输出。由于模拟信号在沿线路的传输过程中会受到外界的和通信系统内部的各种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。线路越长，噪声的积累也就越多。从而造成所测得的数据的精度低。另外，由于模拟信号特性的限制，很难实现对多个传感器数值的组网对比，使通过监测压力值信号进行对比分析的难度较大，且难以实现信号数据的长期大批量存档。
[0004]随着数字化的发展应用，原有的通过模拟信号感测数据的传统传感器正逐渐被传输距离远、便于计算机处理的数字化传感器所替代。虽然数字化传感器有明显的应用优势，但在对一些大型项目、特别是大量传感器共同监测的项目中，组网对数据带宽、网络稳定等方面，都提出了很高的要求。从现有技术来看，对多路传感器信号传输组网及其还不够成熟。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于提供一种可远程对多路大量传感器进行智能化监控的时钟同步数字化传感系统及测温方法，克服现有技术中信号不稳定、数据不精确、传输距离不够远的缺陷。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0007]一种时钟同步数字化传感系统，包括时钟同步数字化传感器、将多个传感器组网的集线器、进行数据采集存储的数据存储收集器、局域网设备、数据处理终端，所述时钟同步数字化传感器包括通过控制电路依次电连接的敏感器件、信号调理模块、信号放大模块、模数转换模块，与控制电路连接的数据接口，集成于控制电路上的时钟同步电路，所述时钟同步数字化传感器与集线器数据连接，所述集线器与数据存储收集器数据连接，所述数据存储收集器通过局域网设备与数据处理终端数据连接。
[0008]所述敏感器件检测被测物体的压力，并生成相应的模拟信号，然后将所述的模拟信号经信号调理模块、信号放大模块调理放大，由所述模数转换模块转换为数字信号。通过模数转换的信号，适应数据的远距离传输，简化多路系统布网的复杂度，减小信号测量因远距离传输导致的误差，信号稳定，抗干扰能力强。同时，所述时钟同步电路使在同一网络的所有传感器按统一时钟进行采集，可在多路传感器并联测试中统一多路信号对比的时间维度，使采集数据在时间维度有统一参考点，增强可比性及科学性，使采集存储的信号具有时间维度，利于信号的分析、处理和应用。
[0009]优选的，所述时钟同步数字化传感器还包括将电源变为恒流电源的电源处理电路。所述电源处理电路一端与外部电源连接，一端与控制电路电连接。所述电源处理电路将电源变为恒流电源，使控制电路由恒流电源供电，这相对于恒压源，信号更可靠，更稳定，精度更高。进一步的，所述传感器还包括恒流控制模块，以进一步稳定电流，使电流更加恒定。
[0010]优选的，所述带有时钟源的数字压力传感器还包括身份自动识别模块，所述身份识别模块可集成于控制电路上，传感器接入网络后被自动识别，使组网更容易。
[0011]优选的，所述控制电路还集成了 Soc芯片，外部可对Soc芯片进行编程，从而对传感器数据进行相应处理。如，通过在Soc芯片中设置算法程序，对传感器数据进行补偿运算等。
[0012]优选的，所述集线器为可将传感器的485总线接口转换为局域网的接口的485集线器，以方便组成更大的网络系统。485集线器就地组网，简化了布网线路的复杂度。
[0013]优选的，所述局域网设备包括路由器，路由器一端可与多个485集线器数据连接，另一端与数据处理终端数据连接。
[0014]优选的，所述路由器与数据处理终端的数据连接为光纤连接。光纤网络传输，突破传统485传输速率瓶颈，使多个集线器信号就地集中后通过路由经广域网络传输。
[0015]另外，本发明还提供一种时钟同步数字化传感系统的信号处理方法，包括如下步骤:
[0016]S1.时钟同步数字化传感器感测受测目标的值，并进行数字化补偿和时钟同步控制，将受测值就地数字化处理；
[0017]S2.485集线器通过数据连接，将多个时钟同步数字化传感器感测到的数据进行集中，通过输出端输出；
[0018]S3.数据存储收集器收集存储485集线器输出的数据，并将数据通过数据连接传入局域网设备；
[0019]S4.局域网设备将多个485集线器传来的数据综合后，通过网络传输到数据处理终端进行处理；
[0020]S5.数据处理终端通过程序进行基于时间轴的数据比较和可视化显示，根据监测需要输出监测结果。
[0021]优选的，所述时钟同步数字化传感系统的信号处理方法还包括数据处理终端对数字化传感器进行参数预设和发出指令，数字化传感器根据参数指令进行感测反馈。
[0022]综上所述，本发明的时钟同步数字化传感系统，通过时钟同步数字化传感器将模拟信号转化为数字信号，并赋予感测的信号以时间轴特征，从而增强了多路信号的可比性及科学性，利于信号的分析、处理和应用；采用稳定的恒流供电，进一步提高了数据信号的可靠性；通过身份识别模块，赋予每一个传感器唯一身份标识，使传感器入网后即可被自动识别，最终实现远程数据处理终端对每一传感器的定位及远程监控；通过集成Soc芯片，使传感器可编程控制，实现了智能化。通过485集线器、数据存储收集器、局域网等设计，使系统降低了对网络的依赖性，能对大量传感器数据进行持续采集，从而使系统具有可靠性、稳定性、广泛性和远距离传输的优点。
【附图说明】
[0023]图1为本发明时钟同步数字化传感系统实施例的结构示意图；
[0024]图2为本发明时钟同步数字化传感系统实施例的时钟同步数字化传感器的电路结构示意图；
[0025]图3为本发明时钟同步数字化传感系统信号处理方法实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明的优选实施例进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行进一步详细说明。
[0028]参照图1、图2所示，一种时钟同步数字化传感系统，包括时钟同步数字化传感器、将多个传感器组网的集线器、进行数据采集存储的数据存储收集器、局域网设备、数据处理终端，所述时钟同步数字化传感器包括通过控制电路依次电连接的敏感器件、信