测距监测系统的制作方法

1.本技术涉及信息监测设备技术领域，特别是涉及一种测距监测系统。


背景技术：

2.随着科技的发展和社会的不断进步，各行各业对设备信息监测的要求也越来越高，而测距监测是设备信息监测中的重要组成部分。特别是在工业自动化、矿业勘探等领域，距离监测尤为重要。
3.传统的测距监测方式是上层厂家采购测距传感器，然后根据自身的需要搭建监控系统。由于各个厂家都需要自己搭建系统，耗费大量人力和精力，传统的测距监测方式存在监测便利性低的缺点。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高监测便利性的测距监测系统。
5.一种测距监测系统，包括数据采集单元和服务器，所述数据采集单元的数量为两个以上，且各所述数据采集单元均与所述服务器通信连接；
6.所述服务器下发采集指令至所述数据采集单元，所述数据采集单元根据接收的所述采集指令对对应待测物进行激光测距得到距离数据，对所述距离数据进行打包生成数据包并上传至所述服务器。
7.在其中一个实施例中，所述数据采集单元为相位式传感器或者脉冲式传感器。
8.在其中一个实施例中，所述服务器通过rs232/485串口与所述数据采集单元通信连接。
9.在其中一个实施例中，所述数据采集单元通过5g或wifi与所述服务器通信连接。
10.在其中一个实施例中，测距监测系统还包括智能网关，各所述数据采集单元通过所述智能网关与所述服务器通信连接。
11.在其中一个实施例中，所述数据采集单元通过rs433、zigbee或蓝牙与所述智能网关通信连接。
12.在其中一个实施例中，所述智能网关通过gprs或互联网与所述服务器通信连接。
13.在其中一个实施例中，测距监测系统还包括与所述智能网关通信连接的报警装置。
14.在其中一个实施例中，所述报警装置为移动终端。
15.在其中一个实施例中，测距监测系统还包括中继器，所述智能网关通过所述中继器与各所述数据采集单元通信连接。
16.上述测距监测系统，通过服务器下发采集指令至数据采集单元，数据采集单元根据接收的采集指令对对应待测物进行激光测距得到距离数据，并对距离数据进行打包生成数据包并上传至服务器。可利用服务器对各数据采集单元进行集中管理，分别控制数据采集单元对相应待测物进行激光测距，无需厂家搭建系统，节省人力和精力，有效提高了监测
便利性。
附图说明
17.图1为一实施例中测距监测系统的结构框图；
18.图2为一实施例中测距监测系统的结构原理图；
19.图3为另一实施例中测距监测系统的结构原理图；
20.图4为一实施例中测距监测系统的监测方法流程图；
21.图5为一实施例中服务器与数据采集单元之间的通信流程图。
具体实施方式
22.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
24.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
25.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语包括相关所列项目的任何及所有组合。
26.在一个实施例中，提供了一种测距监测系统，适用于工业自动化领域、矿业勘探领域、仓储管理系统、铁路监测、泥石流监测、液位监测等领域进行距离监测。如图1所示，该系统包括服务器110和数据采集单元120，数据采集单元120的数量为两个以上，且各数据采集单元120均与服务器110通信连接。服务器110用于下发采集指令至数据采集单元120，数据采集单元120用于根据接收的采集指令对对应待测物200进行激光测距得到距离数据，对距离数据进行打包生成数据包并上传至服务器110。
27.其中，每个数据采集单元120用于分别监测与相应待测物200的距离，且每个数据采集单元120都设置表征有唯一身份标志的标识信息，方便进行指令识别和数据上传。标识信息的类型并不是唯一的，可以是编号、编码或id地址等。本实施例中，数据采集单元120的标识信息采用id地址。激光测距是以激光器作为光源进行测距，激光测距划分为两种，第一种原理是光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离；第二种是以激光位移传感器为原理进行测距。
28.可以理解，根据系统应用的领域不同，待测物200的类型也会对应不同。操作人员可通过后台决定对哪些待测物200进行距离检测，并通过服务器110 发送携带相应标识信息的采集指令，数据采集单元120在接收到采集指令并识别出携带的标识信息为自身标识
时，则判断出是发给自身的采集指令，数据采集单元120启动激光测距，检测与对应待测物200的距离得到距离数据，并将距离数据与自身标识信息按照预设协议进行打包，最后把打包生成的数据红包上传至服务器110，服务器110在接收到数据包后进行解压，根据携带的标识信息可知道是哪个数据采集单元120上传的数据，以便将解压得到的距离数据进行对应保存或显示。
29.上述测距监测系统，通过服务器110下发采集指令至数据采集单元120，数据采集单元120根据接收的采集指令对对应待测物200进行激光测距得到距离数据，并对距离数据进行打包生成数据包并上传至服务器110。可利用服务器 110对各数据采集单元120进行集中管理，分别控制数据采集单元120对相应待测物200进行激光测距，无需厂家搭建系统，节省人力和精力，有效提高了监测便利性。
30.可以理解，数据采集单元120的具体类型也并不是唯一的，只需采用可进行激光测距的器件均可。具体地，数据采集单元120的核心模块是激光测距，可根据需要的精度、量程、数据速率选择相应的测距器件。在一个实施例中，数据采集单元120为相位式传感器或者脉冲式传感器。相位式传感器是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长换算此相位延迟所代表的距离，即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间。脉冲式传感器是针对激光的飞行时间差进行测距，它是利用激光脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点进行测距。相位式传感器和脉冲式传感器都支持modbus rtu协议，便于用户替换。通过为每个数据采集单元120分配唯一的id地址，可以快速区分不同的数据采集单元120以及获取当前需要的数据采集单元120的数据。
31.数据采集单元120与服务器110的通信方式也不是唯一的，可以是有线通信，也可以是无线通信。根据通信方式不同，测距监测系统可设计为无线网络组网系统和串口组网系统两种。在一个实施例中，如图2所示，服务器110通过rs232/485串口与数据采集单元120通信连接。具体地，服务器110可以是通过rs232串口连接数据采集单元120，可以是通过rs485串口连接数据采集单元120，还可以是通过rs232转rs485串口与数据采集单元120连接。通过组建串口组网系统进行通信，服务器110作为串口服务器控制数据采集单元120进行激光测距，并接收数据采集单元120上传的数据包。
32.可以理解，在其他实施例中，数据采集单元120也可以是通过5g或wifi 与服务器110通信连接。服务器110与数据采集单元120之间采用5g或wifi 进行无线通信，数据传输更加方便。
33.在另一个实施例中，如图3所示，测距监测系统还包括智能网关130，各数据采集单元120通过智能网关130与服务器110通信连接。具体地，智能网关 130起数据转发的作用，智能网关130在接收到服务器110发送的采集指令后，可以是将采集指令发给所有数据采集单元120，由数据采集单元120判断是否发给自身的指令；智能网关130也可以是预先保存每个数据采集单元120的id地址，获取采集指令携带的id地址，然后将采集指令直接发给id地址对应的数据采集单元120，数据采集单元120在接收到采集指令后可直接进行激光测距操作。本实施例中，通过组建无线网络组网系统进行通信，服务器110作为数据服务器通过智能网关130进行数据中转，控制数据采集单元120进行激光测距，以及接收数据采集单元120上传的数据包。
34.服务器110、智能网关130和数据采集单元120之间的通信方式也不是唯一的，在一个实施例中，继续参照图3，数据采集单元120通过rs433、zigbee或蓝牙与智能网关130通信连接。数据采集单元120与智能网关130之间，可根据实际需求选择rs433串口、zigbee和蓝牙中的一种进行通信。此外，在其他实施例中，数据采集单元120与智能网关130之间也可以是采用rs433串口、zigbee和蓝牙中的多种进行通信，在其中一种通信不稳定时可切换至其他通信方式。可以理解，数据采集单元120与智能网关130之间还可以是采用其他通信方式进行数据传输。
35.进一步地，在一个实施例中，智能网关130通过gprs(generalpacketradioservice，通用分组无线服务)或互联网(ethernet)与服务器110通信连接。同样的，智能网关130与服务器110之间也可以是根据实际需求选择gprs或互联网进行通信。而且，当其中一种通信不稳定时，也可切换至另一种通信方式进行数据传输，提高数据传输稳定性。
36.在一个实施例中，继续参照图3，测距监测系统还包括与智能网关130通信连接的报警装置。报警装置具体可以是移动终端、台式电脑或声光报警装置等，其中，移动终端可以是手机、笔记本或可穿戴设备，可穿戴设备可以是手环、带报警功能的头盔或眼镜等。报警装置可通过gprs与智能网关130通信，以报警装置为手机为例，智能网关130可以是在检测到符合预设的报警条件后发出报警信息至手机，通过手机进行短信报警，以便操作人员及时知晓。其中，报警条件可以是根据数据采集单元120采集到的距离数据判断出测得的距离值小于预设距离阈值，也可以是发送发采集指令后超过预设时长未接收到对应数据采集单元120反馈的数据包。对应地，则可实现当待测物距离过近，或者数据采集单元120出现故障无法进行距离侧梁、数据上传功能时，可及时通知操作人员进行检修。
37.此外，在一个实施例中，测距监测系统还包括中继器，智能网关130通过中继器与各数据采集单元120通信连接。具体地，对于较远距离的数据采集单元120，可单独安装中继器与智能网关130通信，确保通信效果。
38.以下结合测距监测系统的监测方法对该系统进行说明，如图4所示，测距监测系统的监测方法包括：
39.步骤s110：服务器下发采集指令至数据采集单元。
40.其中，每个数据采集单元用于分别监测与相应待测物的距离，且每个数据采集单元都设置表征有唯一身份标志的标识信息，方便进行指令识别和数据上传。标识信息的类型并不是唯一的，可以是编号、编码或id地址等。本实施例中，数据采集单元的标识信息采用id地址。可以理解，根据系统应用的领域不同，待测物的类型也会对应不同。操作人员可通过后台决定对哪些待测物进行距离检测，并通过服务器发送携带相应标识信息的采集指令。
41.步骤s120：数据采集单元根据接收的采集指令对对应待测物进行激光测距得到距离数据。
42.数据采集单元在接收到采集指令并识别出携带的标识信息为自身标识时，则判断出是发给自身的采集指令，数据采集单元启动激光测距，检测与对应待测物的距离得到距离数据。
43.步骤s130：数据采集单元对距离数据进行打包生成数据包并上传至服务器。
44.数据采集单元将距离数据与自身标识信息按照预设协议进行打包，最后把打包生
成的数据红包上传至服务器，服务器在接收到数据包后进行解压，根据携带的标识信息可知道是哪个数据采集单元上传的数据，以便将解压得到的距离数据进行对应保存或显示。
45.其中，数据采集单元的具体类型也并不是唯一的，只需采用可进行激光测距的器件均可。具体地，数据采集单元的核心模块是激光测距，可根据需要的精度、量程、数据速率选择相应的测距器件。在一个实施例中，数据采集单元为相位式传感器或者脉冲式传感器。相位式传感器和脉冲式传感器都支持 modbus rtu协议，便于用户替换。通过为每个数据采集单元分配唯一的id地址，可以快速区分不同的数据采集单元以及获取当前需要的数据采集单元的数据。
46.根据通信方式不同，测距监测系统可设计为无线网络组网系统和串口组网系统两种。在一个实施例中，服务器通过rs232/485串口与数据采集单元通信连接。通过组建串口组网系统进行通信，服务器作为串口服务器控制数据采集单元进行激光测距，并接收数据采集单元上传的数据包。可以理解，在其他实施例中，数据采集单元也可以是通过5g或wifi与服务器通信连接。服务器与数据采集单元之间采用5g或wifi进行无线通信，数据传输更加方便。
47.在另一个实施例中，各数据采集单元通过智能网关与服务器通信连接。具体地，智能网关起数据转发的作用，通过组建无线网络组网系统进行通信，服务器作为数据服务器通过智能网关进行数据中转，控制数据采集单元进行激光测距，以及接收数据采集单元上传的数据包。
48.服务器、智能网关和数据采集单元之间的通信方式也不是唯一的，在一个实施例中，数据采集单元通过rs433、zigbee或蓝牙与智能网关通信连接。数据采集单元与智能网关之间，可根据实际需求选择rs433串口、zigbee和蓝牙中的一种进行通信。在其他实施例中，数据采集单元与智能网关之间也可以是采用rs433串口、zigbee和蓝牙中的多种进行通信，在其中一种通信不稳定时可切换至其他通信方式。
49.进一步地，在一个实施例中，智能网关通过gprs或互联网与服务器通信连接。同样的，智能网关与服务器之间也可以是根据实际需求选择gprs或互联网进行通信。而且，当其中一种通信不稳定时，也可切换至另一种通信方式进行数据传输，提高数据传输稳定性。
50.在一个实施例中，步骤s130之后，该方法还可包括：智能网关是在检测到符合预设的报警条件后发出报警信息至报警装置。报警装置具体可以是移动终端、台式电脑或声光报警装置等，其中，移动终端可以是手机、笔记本或可穿戴设备，可穿戴设备可以是手环、带报警功能的头盔或眼镜等。报警装置可通过gprs与智能网关通信，以报警装置为手机为例，智能网关可以是在检测到符合预设的报警条件后发出报警信息至手机，通过手机进行短信报警，以便操作人员及时知晓。其中，报警条件可以是根据数据采集单元采集到的距离数据判断出测得的距离值小于预设距离阈值，也可以是发送发采集指令后超过预设时长未接收到对应数据采集单元反馈的数据包。对应地，则可实现当待测物距离过近，或者数据采集单元出现故障无法进行距离测量、数据上传功能时，可及时通知操作人员进行检修。
51.通过服务器下发采集指令至数据采集单元，数据采集单元根据接收的采集指令对对应待测物进行激光测距得到距离数据，并对距离数据进行打包生成数据包并上传至服务器。可利用服务器对各数据采集单元进行集中管理，分别控制数据采集单元对相应待测物进行激光测距，无需厂家搭建系统，节省人力和精力，有效提高了监测便利性。
52.为便于更好地理解上述测距监测系统及方法，下面结合具体实施例进行详细解释说明。
53.在距离监测领域，通常的做法是上层厂家采购测距传感器，然后根据自身的需要集成无线通信技术或者串口技术搭建监控系统。各个厂家都需要自己搭建系统，耗费大量人力和精力。基于此，本技术提供一种在智能仪表领域中使用的激光测量系统，可用于工业自动化领域，矿业勘探领域，仓储管理系统，铁路监测，泥石流监测，液位监测等领域。
54.具体地，用户根据自身需要，选择合适的组网方式，数据采集单元120的核心模块是激光测距，可根据需要的精度、量程、数据速率选择相位式传感器或者脉冲式传感器，两种传感器都支持modbus rtu协议，便于用户替换。通过为每个数据采集单元120分配唯一的id地址，可以快速区分不同的数据采集单元120以及获取当前需要的数据采集单元120的数据。
55.根据数据采集单元120与服务器110的通信方式不同，测距监测系统可设计为无线网络组网系统和串口组网系统两种。如图2所示的串口组网系统，服务器110通过rs232/485串口与数据采集单元120通信连接。在其他实施例中，数据采集单元120也可以是通过5g或wifi与服务器110通信连接。如图3所示的无线网络组网系统，各数据采集单元120通过智能网关130与服务器110 通信连接。具体地，数据采集单元120通过rs433、zigbee或蓝牙与智能网关 130通信连接。智能网关130通过gprs或互联网与服务器110通信连接。无线网络组网系统具有布线方便、安装灵活的优点，对于较远距离的数据采集单元 120，可单独安装中继器与智能网关130通信。此外，智能网关130还通过gprs 与手机通信，智能网关130可以是在检测到符合预设的报警条件后发出报警信息至手机，通过手机进行短信报警，以便操作人员及时知晓。
56.服务器110与数据采集单元120之间通信流程如图5所示，管理器(即服务器110)下发采集命令，数据采集单元检测是否收到命令，若否，则进行检测是否收到命令。在接收到命令后，识别是否是发给本数据采集单元的命令，若否，则不进行激光测距，返回继续检测是否收到命令。当判断出是发给本数据采集单元的命令后，数据采集单元120进行激光测距，并按协议打包数据回复管理器命令，上传数据包给管理器。管理器判断是否接收到回复数据，若否，则返回继续等待数据采集单元120上传数据，当管理器接收到回复数据后，通信结束，完成一次激光测距数据采集。
57.该系统将激光测距与gprs\ethernet\蓝牙\zigbee\5g\433\rs232\485等技术相结合，从而形成一套完整的集采集和监测于一体的系统，利用服务器110 对各数据采集单元120进行集中管理，分别控制数据采集单元120对相应待测物进行激光测距，集成激光测距和监控系统，提供一整套应用及技术支持，为上游厂家省时省力，无需厂家搭建系统，节省人力和精力，有效提高了监测便利性。
58.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
59.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的
保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。