一种低功耗的工业现场无线数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术属于通信技术领域，涉及一种工业现场数据采集系统，尤其涉及一种低功耗的工业现场无线数据采集系统

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗的工业现场无线数据采集系统


[0001]本技术属于通信
，涉及一种工业现场数据采集系统，尤其涉及一种低功耗的工业现场无线数据采集系统
。

技术介绍

[0002]数据采集系统，按照数据传输方式的不同，一般分为有线数据采集传输系统和无线数据采集传输系统
。
工业现场的数据采集，测试点一般呈分布式安装模式，测点相互之间距离较远且分散，现场不同类型的建筑隔档和各种管线及装置也会增加布线难度，通过有线的方式将测试设备数据通信端口连接起来的难度会随着测试点的增多而指数增加，因此不适合大规模的数据采集，采用无线数据采集传输系统则成为更加科学合理的选择，不仅节约人力资源
、
提高工作效率，同时还能更简单快捷地进行运行和维护
。
目前熟知的无线数据传输技术主要采用蓝牙
、
红外
、WIFI、4G、5G
模式等通信方式实现
。
[0003]目前传统无线数据传输存在以下几种缺陷：一是使用蓝牙
、
红外
、WIFI
等模式进行无线数据通信时，信号传输距离较短，不适合大范围工业现场的应用场合；二是使用
4G、5G
等模式进行无线数据通信时，需要依附于现有运营商的基站进行数据传输，但工业现场往往因建筑及内部装置的安装分布，存在信号屏蔽的问题，信息容易丢失，无法正常传输；三是使用
4G、5G
通信时，需要使用流量卡，大规模数据采集通信成本高，同时这几种无线通信模式的安全性不高，传输信号容易被截取，保密性差，导致传输数据信息出现泄漏，无法满足工业现场对信息安全及可靠性方面的要求
。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种低功耗的工业现场无线数据采集系统，以解决现有无线数据采集传输中信号传输距离较短
、
抗屏蔽干扰能力差
、
通信成本高
、
保密性差等问题
。
[0005]本技术采用下述的技术方案：
[0006]一种低功耗的工业现场无线数据采集系统，包括上位机
、
智能网关
、
中心站
、
智能数据采集终端和数据源模块
。
所述上位机与智能网关相互连接，所述智能数据采集终端与数据源模块相互连接，模块间的数据无线通信由系统自组网无线收发模块完成
。
[0007]优选的，所述上位机，由电源模块
、
存储模块
、
显示模块
、
总线模块和控制模块组成
。
所述控制模块通过所述总线模块与智能网关进行通信，将所述智能网关所传数据实时显示在所述显示模块上，同时将所采数据由所述存储模块进行存储以便后续进行二次开发及分析处理：
[0008]优选的，所述智能网关，由电源模块
、
数据处理模块
、
解密模块
、
总线模块
、
自组网无线收发模块等组成
。
所述智能网关通过所述自组网无线收发模块下发指令数据至所述中心站，所述中心站上传采集数据至所述智能网关，所述智能网关接收的数据由所述解密模块进行解密，经由所述数据处理模块进行前级处理后通过所述总线模块发送至所述上位机；
[0009]优选的，所述中心站，由电池
、
电源管理模块
、
数据处理模块
、
本地存储模块
、
状态显示模块和自组网无线收发模块等组成
。
所述电源管理模块进行电池充放电操作及所述中心站内其他模块进行低功耗供电统筹管理，所述中心站通过所述自组网无线收发模块下发指令数据至智能数据采集终端，所述数据处理模块承接所述智能数据采集终端上传数据，解析智能数据采集终端运行状态并通过所述状态显示模块进行展示，并将数据通过自组网无线收发模块上传至所述智能网关，所述本地存储模块可将智能数据采集终端上传数据进行中心站本地存储；
[0010]优选的，所述智能数据采集终端，由电池
、
电源管理模块
、
数据处理模块
、
模拟信号采集模块
、
数字信号采集模块
、
加密模块和自组网无线收发模块等组成
。
所述电源管理模块进行电池充放电操作及所述智能数据采集终端内其他模块进行低功耗供电统筹管理，所述模拟信号采集模块和所述数字信号采集模块分别对所述数据源模块发送的模拟信号和数字信号进行分析采集，所述数据处理模块将数据通过所述加密模块进行加密，将加密数据和智能数据采集终端运行状态数据根据接收到的中心站指令由自组网无线收发模块上传至该中心站；
[0011]优选的，所述自组网无线收发模块，采用基于
LoRa
技术的低功耗局域网无线通信系统组成，其最大特点是在同样功耗条件下比蓝牙
、
红外
、WIFI
等无线方式传播的距离更远，可达传统的无线射频通信距离的3倍以上，同时兼顾功耗，可实现低功耗和远距离的统一
。
尤其适合工业现场使用情况，此时
4G、5G
等通信方式由于现场建筑复杂存在信号屏蔽盲区，导致信息无法有效传输，采用
LoRa
技术可有效解决上述问题
。
[0012]优选的，所述数据源模块，由模拟信号和数字信号中的一种或多种构成，所述模拟信号有电阻
、
电压
、
电流
、
温度
、
湿度
、
压力
、
风速
、
流量
、
速度
、
加速度
、
位移
、
振动
、
频率
、
音频
、
视频
、
光照强度
、
浓度
、
密度等，所述数字信号由各类数字信号传输协议所传信息组成
。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：该无线数据采集系统，在工业现场进行数据采集传输时，不依赖于
4G、5G
方式下传统运营商的基站设备进行数据传输，采用自组网无线收发模式，可克服工业现场建筑及内部装置的安装分布原因导致的运营商基站信号屏蔽盲区，进行正常的数据通信，同时自组网无线收发模式不用另外购买流量卡，不会额外增加通信成本；并比蓝牙
、
红外
、WIFI
等模式在相同功耗下拥有更长的传输距离；信息传输至上位机进行显示与存储时，传输数据通过加密模块进行加密，信息保密性得到加强；采用电池供电的模块内部都通过电源管理模块进行电池充放电操作，并对其它子模块进行低功耗供电统筹管理，有效地延长模块电池的使用时间；其中心站
、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低功耗的工业现场无线数据采集系统，其特征在于：包括上位机
、
智能网关
、
中心站
、
智能数据采集终端和数据源模块，所述上位机，由电源模块
、
存储模块
、
显示模块
、
总线模块和控制模块组成，所述智能网关，由电源模块
、
数据处理模块
、
解密模块
、
总线模块
、
自组网无线收发模块组成，所述中心站，由电池
、
电源管理模块
、
数据处理模块
、
本地存储模块
、
状态显示模块和自组网无线收发模块组成，所述智能数据采集终端，由电池
、
电源管理模块
、
数据处理模块
、
模拟信号采集模块
、
数字信号采集模块
、
加密模块和自组网无线收发模块组成
。2.
根据权利要求1所述的一种低功耗的工业现场无线数据采集系统，其特征是：采用自组网无线收发模式，不依赖于传统运营商的基站设备进行数据传输
。3.
根据权利要求1所述的一种低功耗的工业现场无线数据采集系统，其特征是：传输数据通过加密模块进行加密，确保信息安全传输
。4.
根据权利要求1所述的一种低功耗的工业现场无线数据采集系统，其特征是：所述的中心站
、
智能数据采集终端和数据源模块的数量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，
申请(专利权)人：天津汉邦威科技有限公司，
类型：新型
国别省市：