一种基于计算机的无人值守远程通信系统的制作方法

本发明涉及无人值守远程通信系统技术领域，具体为一种基于计算机的无人值守远程通信系统。

背景技术：

地震监测与预报已经成为全球一项重大课题，遥测数字地震台网正在全国范围内逐渐健全。遥测数字地震台网建成后，需要保证连续正常运行。出现“死机”时，观测记录中断，需要派专人到无人值守的遥测台解决故障，既浪费时间与经费，又增加了信号间断率：

(1)现有的地震监测中心监控仪器数量众多，仪器供电装置一直比较落后，装置简单，多次出现蓄电池亏电造成仪器停测的故障，甚至造成仪器损坏；

(2)现有的地震预测监测数据采集与处理也比较困难，因为在信号较弱的地区数据传输速率较低，使得数据采集的地域不完全，降低了地震监测数据的准确度；

(3)现有的远程监控系统结构也比较复杂，只能显示数据不能对地震数据采集器进行远程调试，实用性不强。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于计算机的无人值守远程通信系统，能够准确可靠地监控各地震台站电源情况，使地震台网中心更好地掌握各台站电源工作状况，并且能对地震数据采集器实施远程控制，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于计算机的无人值守远程通信系统，包括嵌入式处理器和数据采集器，所述嵌入式处理器的信号端与数据采集器交互连接，所述嵌入式处理器的电压端连接有参考电压阈值设定模块，所述嵌入式处理器的数据端还连接有传感器组，所述传感器组包括温度传感器、三相电压传感器和电流传感器，所述温度传感器、三相电压传感器和电流传感器的数据端还通过控制线与蓄电池组相连接，所述嵌入式处理器的双向端口还连接有多路开关控制单元，所述多路开关控制单元的控制端通过控制线与蓄电池组相连接，所述数据采集器的信号端与zigbee模块相连接，所述zigbee模块的信号端通过无线网络与终端控制器相连接，所述终端控制器的信号端与人机交互模块相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述zigbee模块的输出端通过无线通信模块与远程监控中心相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述蓄电池组的内部还设置有智能电池传感器，所述智能电池传感器的信号端分别与温度传感器、三相电压传感器和电流传感器的信号端相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述智能电池传感器的输出端还通过s-bus总线与数据记录器相连接，所述数据记录器的数据端与传感器组相连接。

作为本发明一种优选的技术方案，所述嵌入式处理器的数据端还连接有数据存储器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明利用ds2438芯片的智能电池监测系统和lem的智能蓄电池传感器sentinel、电流传感器对仪器的供电方式和电池的电压、电流、温度、剩余电量进行监测，通过rs232总线通信的方式把采集的数据送到嵌入式控制器进行分析处理，处理完的数据经过地震前兆数据采集器送到上位机，进行人机交互显示并通过无线通信技术把处理完成的数据传输到远程监控中心从而实现远距离在线实时监测功能，实现通过远程监控，将各个无人值守台站的电源状态及时反馈到远程监控中心，进行及时监控，做到仪器设备电源供电系统故障前早预警、早干预，及时有效的确保地震观测仪器稳定可靠的连续运行；

(2)本发明通过嵌入式处理器完成整个硬件电路的控制和模块间的通信功能，包括将数据采集单元的模拟数据送入地震前兆数据采集器；完成采集单元和数采的参数协议转换；连接数采对外充电电源接口与控制充放电开关单元，实现对蓄电池组的充电功能，实现智能化的全新的电源管理系统模块化及远程监测系统。

(3)本发明的利用通信模块实现微处理器与地震前兆数据采集器的通信，二是实现人机交互模块与地震前兆数据采集器的通信同时利用无线移动通信技术实现与远程监控中心的远距离在线监测功能。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的蓄电池组内部数据采集结构示意图。

图中：1-嵌入式处理器；2-数据采集器；3-传感器组；4-温度传感器；5-三相电压传感器；6-蓄电池组；7-智能电池传感器；8-电流传感器；9-多路开关控制单元；10-无线通信模块；11-远程监控中心；12-zigbee模块；13-数据存储器；14-终端控制器；15-人机交互模块；16-数据记录器；17-s-bus总线；18-电压阈值设定模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

实施例：

如图1所示，本发明提供了一种基于计算机的无人值守远程通信系统，包括嵌入式处理器1和数据采集器2，所述嵌入式处理器1的信号端与数据采集器2交互连接，所述嵌入式处理器1主要采用arm7结构的lpc2103作为主控制器，该控制器是一种32位的arm7tdmi-s微控制器，最高工作速度可达70mhz，32kb的片内flash程序存储器和8kb的片内静态ram。主要由最小系统、复位电路、与电压电流内阻等采集模块的通信接口，所述嵌入式处理器1内部软件设计采用模块化，即主模块的软件设计和子系统的软件设计，主模块软件主要完成对lpc2103型号的嵌入式处理器的系统初始化、电池参数的采集、地震前兆数据采集器的通信接口程序设计、参数的分析处理和控制，电池异常判断等功能，所述嵌入式处理器1的电压端连接有参考电压阈值设定模块18，所述嵌入式处理器1的数据端还连接有传感器组3，所述传感器组3包括温度传感器4、三相电压传感器5和电流传感器8，所述温度传感器4、三相电压传感器5和电流传感器8的数据端还通过控制线与蓄电池组6相连接，所述嵌入式处理器1的双向端口还连接有多路开关控制单元9，所述嵌入式处理器1的数据端还连接有数据存储器13，所述多路开关控制单元9的控制端通过控制线与蓄电池组6相连接，所述数据采集器2的信号端与zigbee模块12相连接，所述数据采集器2采用ds2438型号的电池监测芯片采集电池内部数据，所述数据采集器2通过一个三极管和两个隔离器把一个双向数据线改成两根总线然后连接到lpc2103型号的嵌入式处理器1总线的p0.0和p0.1管脚，内含数字温度传感器可直接测量电池温度，

所述zigbee模块12的信号端通过无线网络与终端控制器14相连接，所述终端控制器14的信号端与人机交互模块15相连接，所述zigbee模块12的输出端通过无线通信模块10与远程监控中心11相连接，所述无线通信模块10采用me3760型号的无线通信设备，支持最大100mb/s，50mb/s的理论上下行数据传输速率，分别在无人值守的台站和远程监控中心电脑上装me3760，可实现4g无线通信。

如图2所示，所述蓄电池组6的内部还设置有智能电池传感器7，所述智能电池传感器7的信号端分别与温度传感器4、三相电压传感器5和电流传感器8的信号端相连接，所述智能电池传感器7的输出端还通过s-bus总线17与数据记录器16相连接，所述数据记录器16的数据端与传感器组3相连接，使用sentinel智能电池传感器对单个电池的电压，温度和内阻测量，通过专属总线s-bus传送给数据记录器s-box，电流传感器对电池的充电，放电或者浮充状态检测。

综上所述，本发明的主要特点在于：

(1)本发明利用ds2438芯片的智能电池监测系统和lem的智能蓄电池传感器sentinel、电流传感器对仪器的供电方式和电池的电压、电流、温度、剩余电量进行监测，通过rs232总线通信的方式把采集的数据送到嵌入式控制器进行分析处理，处理完的数据经过地震前兆数据采集器送到上位机，进行人机交互显示并通过无线通信技术把处理完成的数据传输到远程监控中心从而实现远距离在线实时监测功能，实现通过远程监控，将各个无人值守台站的电源状态及时反馈到远程监控中心，进行及时监控，做到仪器设备电源供电系统故障前早预警、早干预，及时有效的确保地震观测仪器稳定可靠的连续运行；

(2)本发明通过嵌入式处理器完成整个硬件电路的控制和模块间的通信功能，包括将数据采集单元的模拟数据送入地震前兆数据采集器；完成采集单元和数采的参数协议转换；连接数采对外充电电源接口与控制充放电开关单元，实现对蓄电池组的充电功能，实现智能化的全新的电源管理系统模块化及远程监测系统。

(3)本发明的利用通信模块实现微处理器与地震前兆数据采集器的通信，二是实现人机交互模块与地震前兆数据采集器的通信同时利用无线移动通信技术实现与远程监控中心的远距离在线监测功能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。