无线数据采集设备制造技术

本实用新型专利技术公开了无线数据采集设备，包括无线采集器和无人机；其中，该无线采集器包括核心处理器以及分别与该核心处理器连接的前端采集模块、GPS定位模块、低功耗供电模块、433M/800M空地一体通信模块；该无人机具有GPS接收器、433M/800M空地一体无线通信接口以及基于3G/4G的数据接口。本技术方案利用433M/800M的低功耗数据通信技术，定位技术，以及空地一体的无线数据通信技术，实现较低成本的无线数据采集设备的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
无线数据采集设备
本技术涉及旋翼无人机，尤其涉及基于旋翼无人机的无线数据采集设备。
技术介绍
目前基于无线通信的技术有很多，例如2.4G频段的4G通信：适用于手机等移动通信，需要进行基站信号的覆盖，功耗高。蓝牙通信：短距离1米内通信，低功耗；ZIGBEE：100米范围通信，低功耗；基于433M/800M等频段的数传通信技术：最大可达5公里，低功耗；目前基于实际的环境应用和通信距离的不同，可通过上述无线技术实现不同用途的无线通信数据采集。但是对于一些特殊的环境例如，交通/供电不便，通信距离又较远的区域，没有合适的无线数据传输方案来实现现场的数据采集，监测和传输。现有的方案有两种：基于移动通信技术(3G/4G通信)的数据采集器；基于433M/800M无线通信的数据读取系统；(1)3G/4G通信的数据采集器：该方案需要利用运营商的基站通信覆盖，在其范围内才能正常工作，且由于设备功耗较大，监测点的设备必须有供电设施，使用环境收到限制。对于一些特殊行业，例如水利，测绘，桥梁检测等行业的监测存在一些问题。设备功能模块如下图1，前端采集模块：用于做传感监测；3G/4G通信模块：基于运营商网络覆盖实现数据远程通信；整体组网拓扑如图2：系统通过接入3G/4G网络，实现数据到监控中心的传输；该方案在供电正常的情况下，只要在运营商的网络覆盖范围内，都可正常工作，不过网络通信，受限于运营商的网络稳定性，且需要支付其网络通信费用，费用较高。(2)远程数据读取系统：该方案采用和本技术类似的433M/800M无线数传通信技术，可用于5Km内的远程数据监测和数据传输。该方案需要根据现场情况，布设无线通信的数据接收点，对于接收点和前端监测点的布点具有较高要求，且对于超出范围的应用，无法满足。设备功能结构如图3，组网拓扑见图4：可以看出该方案，需要固定的布置很多的无线数据接收点，成本较高。通过前面的描述，可以看到，现有的无线通信的前端数据采集器，要不是基于已有的运营商的无线网络进行数据传输，要不是自建无线数据接收点，都需要较高的成本，且布防点位受到，供电，网络覆盖，或者通信距离的限制。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的是提供无线数据采集设备。本技术采用的技术方案是：无线数据采集设备，包括无线采集器和无人机；其中，该无线采集器包括核心处理器以及分别与该核心处理器连接的前端采集模块、GPS定位模块、低功耗供电模块、433M/800M空地一体通信模块；该无人机具有GPS接收器、433M/800M空地一体无线通信接口以及基于3G/4G的数据接口，该GPS接收器与所述GPS定位模块配对以接收无线采集器的位置数据，该433M/800M空地一体无线通信接口与所述433M/800M空地一体通信模块匹配获取前端采集模块采集的数据、并通过基于3G/4G的数据接口将数据从3G/4G网络发送至待接收终端。所述待接收终端为处理前端采集模块所采集数据的工作站。本技术的有益效果：(1)解决供电，交通不便，地面环境比较复杂、通信覆盖不够的情况下的远程数据监测采集应用；(2)费用较低，不需要支付运营商费用，以及建立固定的数据接收点；(3)无人机巡航，易于部署，使用灵活。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的说明。图1是3G/4G通信数据采集器的原理框图；图2是3G/4G通信数据采集器的组网拓扑图；图3是远程数据读取系统的数据采集器原理框图；图4是远程数据读取系统的组网拓扑图；图5是本技术无线采集器的原理框图；图6是本技术数据通讯系统的组网结构图；图7是本技术核心处理的电路图。具体实施方式如图5、图6所示，为本技术的无线数据采集设备，包括无线采集器和与该无线采集器交互的无人机；其中，该无线采集器包括核心处理器以及分别与该核心处理器连接的前端采集模块、GPS定位模块、低功耗供电模块、433M/800M空地一体通信模块；该核心处理器采用高性能RISC架构的Arm处理器，作为处理核心，处理各个模块的数据和进行相应的逻辑控制，见图7。该无人机具有GPS接收器、433M/800M空地一体无线通信接口以及基于3G/4G的数据接口，该GPS接收器与所述GPS定位模块配对以接收无线采集器的位置数据，该433M/800M空地一体无线通信接口与所述433M/800M空地一体通信模块匹配获取前端采集模块采集的数据、并通过基于3G/4G的数据接口将数据从3G/4G网络发送至工作站。本技术方案的工作原理及过程为：前端的无线采集器由GPS定位模块提供地理坐标给无人机的GPS接收器，无人机便可根据GPS的地理坐标进行空中巡航，进入有效通信距离内，433M/800M空地一体通信模块便可与无人机的433M/800M空地一体无线通信接口匹配，从而在无线通信范围内建立空地一体的数据通信链路，将前端采集模块所采集的数据传输给无人机，无人机通过基于3G/4G的数据接口将数据从3G/4G网络发送至工作站，从而实现无线采集器与无人机之间的远程数据监测传输，以无人机巡航代替基站的布置网络。该方案中，无人机具有重复利用，易于灵活部署，一台无人机可以巡航大量前端监测设备，有效的降低使用费用。本技术方案利用433M/800M的低功耗数据通信技术，定位技术，以及空地一体的无线数据通信技术，实现较低成本的无线数据采集设备的解决方案。以上所述仅为本技术的优先实施方式，本技术并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本技术目的的技术方案都属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
无线数据采集设备，其特征在于：包括无线采集器和无人机；其中，该无线采集器包括核心处理器以及分别与该核心处理器连接的前端采集模块、GPS定位模块、低功耗供电模块、433M/800M空地一体通信模块；该无人机具有GPS接收器、433M/800M空地一体无线通信接口以及基于3G/4G的数据接口，该GPS接收器与所述GPS定位模块配对以接收无线采集器的位置数据，该433M/800M空地一体无线通信接口与所述433M/800M空地一体通信模块匹配获取前端采集模块采集的数据、并通过基于3G/4G的数据接口将数据从3G/4G网络发送至待接收终端。

【技术特征摘要】
1.无线数据采集设备，其特征在于：包括无线采集器和无人机；其中，该无线采集器包括核心处理器以及分别与该核心处理器连接的前端采集模块、GPS定位模块、低功耗供电模块、433M/800M空地一体通信模块；该无人机具有GPS接收器、433M/800M空地一体无线通信接口以及基于3G/4G的数据接口，该GPS接收器与所述GPS定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟广勇，
申请(专利权)人：广州市鑫广飞信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44