一种采暖温控器用或风机盘管用数据采集装置的制作方法

文档序号:11411026阅读:161来源:国知局

本发明涉及家用及商用情况下的采暖无线温控器和风机盘管无线温控器的数据采集技术领域,尤其是指一种采暖温控器用或风机盘管用数据采集装置。



背景技术:

目前市场上的智能温控器通常只有本地功能,只能在使用现场本地修改工作参数、工作模式等配置信息,而且被控制区域的温度、被控燃气加热器的工作状态等重要数据也只能在本地的控制器查看,即使有一些控制器具有数据的远程接口,但是其通信距离也仅限在距离工作现场较近的范围内,一般为几十米到几百米;

由于在家用和商用的环境下,现场的工况复杂,无线类温控器的无线通讯容易受到多方面的影响,造成整个系统中的部分设备的部分数据传输出现丢包的情况出现。这样导致了整个系统数据的不完整性的情况的发生。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供一种采暖温控器用或风机盘管用数据采集装置。

本发明是以如下技术方案实现的:

一种采暖温控器用或风机盘管用数据采集装置,所述数据采集装置包括电源、中央处理器、无线通讯模块和网络接口,所述电源用于为中央处理器和无线通讯模块供电;

所述中央处理器与所述无线通讯模块以控制所述无线通讯模块进行数据的转发;所述无线通讯模块用于转发所述无线通讯模块所在的数据采集装置或其它数据采集装置采集到的数据;

所述无线通讯模块通过网络接口将数据转发至云端、客户端或者温控器。

进一步地,各个数据采集装置中的无线通讯模块通过自组织网进行通讯。

进一步地,各个数据采集装置中的无线通讯模块采用动态路由进行通讯。

进一步地,各个数据采集装置中的无线通讯模块构成星状、片状和网状网络。

进一步地,每一个数据采集装置均为一个节点,由一个主节点管理若干子节点。

进一步地,一个主节点可管理的节点不多于254,同时主节点还可由上一层网络节点管理以组成节点数不多于65000的网络。

进一步地,所述中央处理器通过无线通讯模块获取所有无线温控器的工作状态数据,然后控制无线通讯模块将所述工作状态数据通过互联网上传至云端,同时将云端的数据下载,并通过无线通讯模块发送至所有温控器。

进一步地,还包括传感器模块,所述传感器模块与所述无线通讯模块通讯连接。

进一步地,所述中央处理器使用cpui.mx6ultralite芯片。

本发明的有益效果是:

本发明提供一种采暖温控器用或风机盘管用数据采集装置,以解决现有无线类温控器的无线通讯容易受到多方面的影响,造成整个系统中的部分设备的部分数据传输出现丢包的情况的问题,还能够提升数据采集装置与温控器的通讯距离。

附图说明

图1是本发明的一种采暖温控器用或风机盘管用数据采集装置示意图。

图中:

101-中央处理器,102-电源,103-无线通讯模块,104-网络接口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示,本发明是以如下技术方案实现的,

一种采暖温控器用或风机盘管用数据采集装置,所述数据采集装置包括电源102、中央处理器101、无线通讯模块103和网络接口104,所述电源102用于为中央处理器101和无线通讯模块104供电。

所述中央处理器101与所述无线通讯模块103以控制所述无线通讯模块103进行数据的转发;所述无线通讯模块103用于转发所述无线通讯模块103所在的数据采集装置或其它数据采集装置采集到的数据。

所述无线通讯模块103通过网络接口将数据转发至云端、客户端或者温控器。

具体地,还包括传感器模块,所述传感器模块与所述无线通讯模块103通讯连接。所述中央处理器101通过无线通讯模块103获取所有无线温控器的工作状态数据,然后控制无线通讯模块103将所述工作状态数据通过互联网上传至云端,同时将云端的数据下载,并通过无线通讯模块103发送至所有温控器。

本实施例提供的是将终端温控器的数据采集数据传输一体化的终端设备,具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能等特点。

具体地,各个数据采集装置中的无线通讯模块103通过自组织网进行通讯。使用自组织网来通信的原因为网状网通信实际上就是多通道通信,在实际工业现场,由于各种原因,往往并不能保证每一个无线通道都能够始终畅通,就像城市的街道一样,可能因为车祸,道路维修等,使得某条道路的交通出现暂时中断,此时由于有多个通道,车辆(相当于的控制数据)仍然可以通过其他道路到达目的地。而这一点对工业现场控制而言则非常重要。采用自组织网进行通讯,举一个简单的例子就可以说明这个问题,当一队伞兵空降后,每人持有一个zigbee网络模块终端,降落到地面后,只要他们彼此间在网络模块的通信范围内,通过彼此自动寻找,很快就可以形成一个互联互通的zigbee网络。而且,由于人员的移动,彼此间的联络还会发生变化。因而,模块还可以通过重新寻找通信对象,确定彼此间的联络,对原有网络进行刷新。这就是自组织网。

具体地,各个数据采集装置中的无线通讯模块103采用动态路由进行通讯。所谓动态路由是指网络中数据传输的路径并不是预先设定的,而是传输数据前,通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索,分析它们的位置关系以及远近,然后选择其中的一条路径进行数据传输。在的网络管理软件中,路径的选择使用的是“梯度法”,即先选择路径最近的一条通道进行传输,如传不通,再使用另外一条稍远一点的通路进行传输,以此类推,直到数据送达目的地为止。在实际工业现场,预先确定的传输路径随时都可能发生变化,或者因各种原因路径被中断了,或者过于繁忙不能进行及时传送。动态路由结合网状拓扑结构,就可以很好解决这个问题,从而保证数据的可靠传输。

进一步地,各个数据采集装置中的无线通讯模块103构成星状、片状和网状网络。

进一步地,每一个数据采集装置均为一个节点,由一个主节点管理若干子节点。具体地,一个主节点可管理的节点不多于254,同时主节点还可由上一层网络节点管理以组成节点数不多于65000的网络。

具体地,无线通讯模块103和温控器之间采用zigbee通讯方式,从而使通讯不稳定的情况减少。

zigbee是一种高可靠的无线数传网络,类似于cdma和gsm网络。zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个zigbee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。

与移动通信的cdma网或gsm网不同的是,zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个zigbee“基站”却不到1000元人民币。每个zigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个zigbee网络节点(ffd)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(rfd)无线连接。

zigbee具有以下特性:

1、低功耗。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长。这是zigbee的突出优势。相比较,蓝牙能工作数周、wifi可工作数小时。

2、低成本。通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10),降低了对通信控制器的要求,按预测分析,以8051的8位微控制器测算,全功能的主节点需要32kb代码,子功能节点少至4kb代码,而且zigbee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2美元。

3、低速率。zigbee工作在20~250kbps的速率,分别提供250kbps(2.4ghz)、40kbps(915mhz)和20kbps(868mhz)的原始数据吞吐率,满足低速率传输数据的应用需求。

4、近距离。传输范围一般介于10~100m之间,在增加发射功率后,亦可增加到1~3km。这指的是相邻节点间的距离。如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将可以更远。

5、短时延。zigbee的响应速度较快,一般从睡眠转入工作状态只需15ms,节点连接进入网络只需30ms,进一步节省了电能。相比较,蓝牙需要3~10s、wifi需要3s。

6、高容量。zigbee可采用星状、片状和网状网络结构,由一个主节点管理若干子节点,最多一个主节点可管理254个子节点;同时主节点还可由上一层网络节点管理,最多可组成65000个节点的大网。

7、高安全。zigbee提供了三级安全模式,包括无安全设定、使用访问控制清单(accesscontrollist,acl)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(aes128)的对称密码,以灵活确定其安全属性。

9、免执照频段。使用工业科学医疗(ism)频段,915mhz(美国),868mhz(欧洲),2.4ghz(全球),。

由于此三个频带物理层并不相同,其各自信道带宽也不同,分别为0.6mhz,2mhz和5mhz。分别有1个,10个和16个信道。

这三个频带的扩频和调制方式亦有区别。扩频都使用直接序列扩频(dsss),但从比特到码片的变换差别较大。调制方式都用了调相技术,但868mhz和915mhz频段采用的是bpsk,而2.4ghz频段采用的是oqpsk。

在发射功率为0dbm的情况下,蓝牙通常能有10米的作用范围。而zigbee在室内通常能达到30-50米的作用距离,在室外空旷地带甚至可以达到400米(ticc2530不加功率放大)。

所以zigbee可归为低速率的短距离无线通信技术。

所述中央处理器101使用cpui.mx6ultralite芯片,cpui.mx6ultralite芯片的性能如下:

cpui.mx6ultralite是nxp公司的一颗高性能、超高效率的cortex-a7架构的cpu。该cpu最高运行主频达528mhz,集成了电源管理模块,降低了外部供电的复杂性,简化了电源的上电时序;该cpu支持的存储接口包括:lpddr2,ddr3,ddr3l,rawnand,managednand,norflash,emmc,quadspi。

fetmx6ulc核心板搭载的dram颗粒是512mbyte的lvdrr3颗粒,工作电压是1.35v,超低的工作电压会使该产品在功耗上有突出的表现,512mbyte的容量能满足绝大多数项目应用的需求,甚至是图像、图形处理需求。

i.mx6ultralitecpu支持的启动设备较多,包括:usb,uart,norflash,nandflash,onenandflash,sd/mmc,spinorflash,qspinorflash等,fetmx6ulc核心板在启动设备的选择上,给客户留出足够的选择空间,对成本敏感的客户可以选择rawnandflash启动;需要大rom空间的客户,可以选择emmc启动,对启动的稳定性要求较高的客户,可以选择qspi接口的norflash启动boot和内核,emmc存储文件系统和用户数据。

考虑的用户开发产品期间的调试方便,fetmx6ulc核心板支持usb串行下载模式,可以方便的将开发过程中的代码下载到cpu内部,来验证更改的准确性;考虑到批量生产阶段的便利性,支持了sd卡启动的方式,并且开发出来sd卡自动烧写的程序更新方式,该启动方式下,只需要将核心板配置为sd卡启动模式,将需要更新的系统文件拷贝到sd卡中,上电就可以自动完成程序的更新、升级。

i.mx6ultralitecpu外部接口资源丰富,包括如下:

1、显示方面:支持一个并行的rgb接口,在60hz刷新频率下支持的最大显示时钟85mhz,最大显示分辨率达(1366×768),wxga。支持24位、18位、16位、和8位的并行显示设备。

2、摄像头接口:支持一个平行的摄像头接口,最高支持到24位数据,238mhz的点时钟;支持24位、16位、10位、和8位输入设备;支持bt.656接口标准;美中不足的是,没有硬件编解码器,在视频处理上的表现会逊色一些。

3、扩展卡接口:支持两个mmc/sd/sdio接口,当使用emmc设备启动时,核心板会占用一个mmc/sd/sdio接口,留个客户的只有一个可以使用。

4、usb接口:支持两路usbotg2.0接口,最大传输速度480mbps。

5、i2s音频接口:最大支持3路i2s,对需要多个音频输入的项目来说,是个不错的选择。

6、spdif接口:支持sony、philips数字音频接口,并支持发送和接收,在音频扩展上有了足够的空间。

7、最大4个ecspi接口

8、最大4个i2c接口

9、2个10/100mbps网络接口,并且只是ieee1588网络授时协议。

10、支持8个pwm调制模块

11、支持jtag接口

12、外部中断:每个gpio都具有外部中断功能。

13、支持8×8矩阵键盘

14、支持一路qspi接口,用于连接串行norflash芯片

15、支持两路can接口

16、支持三个看门狗

17、ebi接口

18、支持10路12位的ad输入引脚,并支持丝线电阻触摸控制器,用于连接电阻触摸屏。

19、iso7816接口:该接口可以是cpu连接智能卡,对有加密要求的影响来说,是个不错的选择,比如充电桩。

可以看出该cpu的外设接口非常丰富。但是,这些接口是不能同时使用的,为了提供芯片的性价比,cpu厂家引入了pinmux的架构,简单说就是引脚存在复用,以上说的这些接口,只用了大约114个引脚引脚,每个引脚最大可以有9中功能,每个功能有可以出现在不同的引脚上面,为了帮助客户最短的时间完成项目,有经验丰富的工程师团队,根据客户的具体项目,为客户提供引脚配置服务。

fetmx6ulc核心板从结构上,进行紧凑化、小型化的设计,板子尺寸只有40×50mm,最大高度6.5mm,和一个火柴盒的大小相当,适应了当前产品设计小型化的需求。连接方式上,采用了两个0.8mm间距的80pin连接器,0.8mm的间距是产品尺寸和加工、维护成本的最佳这种,既不会造成产品尺寸太大,也不会给焊接、维修增加太多的成本。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1