传感器通用接口及传感器通用接口的信息采集系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种传感器通用接口及传感器通用接口的信息采集系统，属于信息采集技术领域。其中所述传感器通用接口包括：传感器接口模块及与传感器接口模块相连的网络适配器，传感器接口模块包括第一嵌入式微处理器和通用接口，通用接口内设置多个通道，多个通道适于与各种类型的传感器连接，第一嵌入式微处理器用于通过通用接口获取多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给网络适配器；网络适配器用于将传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后提供给上位机。本发明专利技术能够实现对不同类型传感器的监测信息进行处理，具有很强的兼容性，并且能够大大提高信息的处理速度。

Information Acquisition System of Sensor Universal Interface and Sensor Universal Interface

【技术实现步骤摘要】
传感器通用接口及传感器通用接口的信息采集系统
本专利技术涉及信息采集
，特别涉及一种传感器通用接口及传感器通用接口的信息采集系统。
技术介绍
目前，在海洋观测领域，为了满足海洋研究、开发和利用对于空间性和时间性的强烈需求，构建能够综合、协调、实时、持续地获取各种海洋物理参数的海洋观测系统是必然的发展趋势。在海洋观测系统中，为了获得各种不同的物理参数，早期的观测采用人工测量的方式，根据个人经验对环境信息进行判断。随着电子技术的发展，出现了存储式环境监测设备，其能够定期取回数据进行分析，例如各种传感器，其可以监测海洋环境的各种信息。但是，这些不同类型的传感器通常具有不同标准的总线接口，并且不同的总线接口都有自己的协议格式。这种不同类型的传感器接口之间不兼容、协议格式多种多样的特点，一方面容易导致现场布线复杂且混乱，大大增加了工程任务量。另一方面系统维护需要技术人员手动安装和配置，而海上工作环境比较恶劣，增加了人为出错的可能性，从而给海洋观测系统的构建、扩展、更新和维护等需求带来很多不便。而为了能够同时连接不同传感器，业界也做了相关努力，市场上推出了一种通用传感器接口UTI03接口芯片，其是一款针对电阻式、微电容式、电阻桥式传感器而开发的接口芯片，需要复杂的硬件电路来实现。虽然它能在一定程度上解决有限种类传感器兼容的问题，但由于类型相对单一，传感器接入也很复杂，对具体传感器接口要求也较高，甚至需要定制，传感器种类很难裁剪，因此仍存在泛化能力不够、接口类型不足、数据交互速度受限的缺点，还是无法从根本上解决传感器兼容、即插即用的问题。另外，现有的传感器接口还因总线协议不兼容，协议标准不统一，数据格式转换复杂，大大降低了数据的处理速度。
技术实现思路
本专利技术提供一种传感器通用接口及传感器通用接口的信息采集系统，能够实现对不同类型传感器的监测信息进行处理，具有很强的兼容性，并且能够大大提高信息的处理速度。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种传感器通用接口，其包括：传感器接口模块及与所述传感器接口模块相连的网络适配器，其中，所述传感器接口模块，包括第一嵌入式微处理器和通用接口，所述第一嵌入式微处理器与所述通用接口和所述网络适配器相连，所述通用接口内设置多个通道，所述多个通道适于与各种类型的传感器连接，所述第一嵌入式微处理器用于通过所述通用接口获取所述多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给所述网络适配器；所述网络适配器，用于将所述传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后提供给上位机。在本专利技术较佳的实施例中，所述网络适配器，还用于接收所述上位机发送的数据采集命令，并将所述数据采集命令发送给所述传感器接口模块，以控制与所述传感器接口模块相连的相应通道的传感器的数据采集；所述传感器接口模块，还用于根据所述数据采集命令获取相应通道的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成与相应通道所对应的通用信号后提供给所述网络适配器。在本专利技术较佳的实施例中，所述通用接口的每个通道是与一种类型的传感器的接口相适配的引线或引针。在本专利技术较佳的实施例中，所述传感器接口模块还进一步包括与所述第一嵌入式微处理器相连的存储器，所述第一嵌入式微处理器还用于利用所述存储器内预先存储的驱动程序或协议转换程序将所获取的监测信号进行协议解析、协议转换处理，以将不同协议格式构成的监测信号转换为对应的通用信号。在本专利技术较佳的实施例中，所述传感器接口模块还包括TII，所述TII与所述网络适配器相连，所述TII采用IEEE1451.2协议进行定义。在本专利技术较佳的实施例中，所述网络适配器包括第二嵌入式微处理器以及与所述第二嵌入式微处理器相连的以太网控制器，所述第二嵌入式微处理器通过所述TII与所述传感器接口模块的第一嵌入式微处理器相连。本专利技术实施例还提供了一种传感器通用接口的信息采集系统，其包括：传感器接口模块、与所述传感器接口模块相连的网络适配器及上位机，其中，所述传感器接口模块，包括第一嵌入式微处理器和通用接口，所述第一嵌入式微处理器与所述通用接口和所述网络适配器相连，所述通用接口内设置多个通道，所述多个通道适于与各种类型的传感器连接，所述第一嵌入式微处理器用于通过所述通用接口获取所述多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给所述网络适配器；所述网络适配器，用于将所述传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后提供给所述上位机；所述上位机，与所述网络适配器相连，用于对所述网络适配器转换后的信号进行处理后，以显示所对应的传感器所采集的参数。在本专利技术较佳的实施例中，所述上位机，还用于向所述网络适配器发送数据采集命令；所述网络适配器，还用于接收所述上位机发送的数据采集命令，并将所述数据采集命令发送给所述传感器接口模块，以控制与所述传感器接口模块相连的相应通道的传感器的数据采集；所述传感器接口模块，还用于根据所述数据采集命令获取相应通道的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成与相应通道所对应的通用信号后提供给所述网络适配器；所述网络适配器还用于将相应通道所对应的通用信号进行网络适配转换后提供给所述上位机，以供所述上位机对所述网络适配器转换后的信号进行处理后，以显示所对应的传感器所采集的参数。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过设置连接不同类型传感器的通用接口，第一嵌入式微处理器对获取的多个通道的各种类型的传感器的监测信号进行解析、处理以及网络适配器的信息处理过程，统一了传感器接口的总线标准，允许不同类型接口传感器的即插即用，具有很强的网络兼容性和接口兼容性，还简化了传感器构成的网络控制系统，并且能够大大提高信息的处理速度。还实现了海洋仪器的互操作性，方便了系统的构建和维护，充分实现了资源共享、优势互补，打破了海洋仪器设备研发条块分割严重的局面，有效解决了我国海洋高端仪器设备技术瓶颈焦点的问题，对推进海洋产业健康快速发展具有重要意义。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的传感器通用接口的主要架构框图；图2是本专利技术第二实施例提供的传感器通用接口的信息采集系统的主要架构框图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的传感器通用接口及传感器通用接口的信息采集系统其具体实施方式、结构、特征及功效，详细说明如后。有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本专利技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本专利技术加以限制。第一实施例图1是本专利技术第一实施例提供的传感器通用接口的主要架构框图。所述传感器通用接口能够实现不同类型的传感器的即插即用，以对不同类型的传感器的监测信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器通用接口，其特征在于，其包括：传感器接口模块及与所述传感器接口模块相连的网络适配器，其中，所述传感器接口模块，包括第一嵌入式微处理器和通用接口，所述第一嵌入式微处理器与所述通用接口和所述网络适配器相连，所述通用接口内设置多个通道，所述多个通道适于与各种类型的传感器连接，所述第一嵌入式微处理器用于通过所述通用接口获取所述多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给所述网络适配器；所述网络适配器，用于将所述传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后提供给上位机。

【技术特征摘要】
1.一种传感器通用接口，其特征在于，其包括：传感器接口模块及与所述传感器接口模块相连的网络适配器，其中，所述传感器接口模块，包括第一嵌入式微处理器和通用接口，所述第一嵌入式微处理器与所述通用接口和所述网络适配器相连，所述通用接口内设置多个通道，所述多个通道适于与各种类型的传感器连接，所述第一嵌入式微处理器用于通过所述通用接口获取所述多个通道的各种类型的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成对应的通用信号后提供给所述网络适配器；所述网络适配器，用于将所述传感器接口模块提供的通用信号进行网络适配转换后提供给上位机。2.根据权利要求1所述的传感器通用接口，其特征在于，所述网络适配器，还用于接收所述上位机发送的数据采集命令，并将所述数据采集命令发送给所述传感器接口模块，以控制与所述传感器接口模块相连的相应通道的传感器的数据采集；所述传感器接口模块，还用于根据所述数据采集命令获取相应通道的传感器的监测信号，并将所获取的监测信号进行解析、处理以转换成与相应通道所对应的通用信号后提供给所述网络适配器。3.根据权利要求1所述的传感器通用接口，其特征在于，所述通用接口的每个通道是与一种类型的传感器的接口相适配的引线或引针。4.根据权利要求1或2所述的传感器通用接口，其特征在于，所述传感器接口模块还进一步包括与所述第一嵌入式微处理器相连的存储器，所述第一嵌入式微处理器还用于利用所述存储器内预先存储的驱动程序或协议转换程序将所获取的监测信号进行协议解析、协议转换处理，以将不同协议格式构成的监测信号转换为对应的通用信号。5.根据权利要求1所述的传感器通用接口，其特征在于，所述传感器接口模块还包括TII，所述TII与所述网络适配器相连，所述TII采用IEEE1451.2协议进行定义。6.根据权利要求5所述的传感器通用接口，其特征在于，所述网络适配器包括第二嵌入式微处理器以及与所述第二嵌入式微处理器相连的以太网控制器，所述第二嵌入式微处理器通过所述TII与所述传感器接口模块的第一嵌入式微处理器相连。7.一种传感器通用接口的信息采集系统，其特征在于，其包括：传感器接口模块、与所述传感器接口模块相连的网络适配器及上位机，其中，所述传感器接口模块，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栽毅，杨照，魏志强，
申请(专利权)人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心，
类型：发明
国别省市：山东,37