便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪制造技术

本发明专利技术提供了一种便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪，包括：箱体、通讯串口模块、串口协议转换模块、GPS定位模块、数据测试与存储模块、软件管理模块、远程通讯模块、USB模块、环境参数采集模块。通过单片机系统控制和管理多串口仪器和多个模拟量传感器接口进行数据采集、存储、GPRS远程数据传输、GPS位置定位等工作，在绑定有效GPS位置信息后，将定位信息标识加入测量数据流中，使测量数据变成具有时间属性和位置属性的新数据。本发明专利技术解决了测量数据由于高度重复性容易混淆造成因位置变动带来的数据管理问题，并且提供了高效的远程测量功能，便于携带和扩展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号数据采集测量和定位
，具体地，涉及一种便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪。
技术介绍
首先，在日常的仪器野外测量活动中，由于仪器安放所需的野外地理环境在很多情况下会受天气、雨水、人为施工等影响而发生变化，使得原先设立的观测地点可能不再适合测量条件要求，此时就需要对测量地点进行临时调整，这就影响测量仪器的数据由于地理位置的变化，带来最初数据坐标的偏移，与之相对应的问题最终可能会影响对科学成果的分析与判断，即使是依靠人工记录这些变化，依然不能保证在大数据量高频次的测量活动中测得的数据具备较高的可靠性，因此有必要采取新的技术手段消除由于测量位置移动带来的影响。另外，在通常测量过程中需要利用多种仪器对多种参数进行测量，很多仪器是串口通讯的，测量时需要单台设备直接接入(笔记本)电脑软件，通常电脑只有1～2个串口，且自身电池容量小，导致使用时间长度受限，这就造成了可使用测量仪器数量有限，测量持续时间短的问题。由于不能够同时使用多台仪器，如果每次只能依次使用单一的测量仪器测量某一种或几种参数，一次测量工作不仅将耗费大量的时间，而且各测量仪器的测量参数的数据是分时的，数据之间的实时性和相关性也会大打折扣，从而最终影响到测量数据的准确性有效性难以保障。由于野外测量的特殊性，如何提高野外测量的工作效率一直都是工作人员追求的目标，能够在完成测量任务的前提下，尽可能少地带装备，从而减轻负担是野外>工作者最现实的需求。综合以上需求，需要开发了一种可实现GPS定位的便携式野外观测仪器(数采)箱，既可以解决位置变动的带来的测量问题，也能够将GPS位置信息综合到测量数据中，保证数据不会被错误的对应到其他地点，又可以通过扩展通讯串口和模拟量数采端口等方式，允许接入多种测量仪器，并允许各仪器同时测量，甚至可以通过设定灵活选择使用仪器的数量和类型的功能，这样可以有效提高测量的工作效率，解决了多参数数据在同一时间、同一地点，不同参数之间的时效性和准确性。同时通过配备GPRS/CDMA数据传输模块，能够实现数据远程传输的功能，这样就可以配合远程在线监控系统实现在线实时数据监控。利用单片机的扩展存储功能，将数据实时存储后，也可通过USB口现场读取或GPRS远程指令进行历史数据补传读取。还可以利用单片机的富余资源，扩展对模拟量传感器的接口，例如可以接入4～20MA标准信号，测量如水位、温度等环境参数。总之，本专利技术可以带来野外测量作业的使用上的便利，仅用一台仪器就可以实现多种串口仪器同时工作和测量，多个传感器同时工作，既能减轻劳动强度，又能保障和提高工作效率。具体地，通过单片机系统控制和管理多串口仪器和多个模拟量传感器接口进行数据采集、存储、GPRS远程数据传输、GPS位置定位等工作，安装于便携式防水设备箱内，并且配备大容量锂离子电池，可实现自由移动的数据采集传输的工作方式，同时单片机程序管理系统将数据信息进行软件分类，在绑定有效GPS位置信息后，将定位信息标识加入测量数据流中，使测量数据变成具有时间属性和位置属性的新数据，解决测量数据由于高度重复性容易混淆造成因位置变动带来的数据管理难题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是解决多台仪器设备不能同时使用的问题；解决多种测量数据间的时间参数和位置参数的对应关系，即时效性问题；解决测量数据存储和远传的问题；解决仪器兼容性问题；解决测量作业劳动强度的问题。根据本专利技术提供的便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪，包括：箱体，还包括模块：通讯串口模块、串口协议转换模块、GPS定位模块、数据采集与存储模块、软件管理模块、远程通讯模块、USB模块、环境参数采集模块；-所述箱体用于安装及携带各个模块及所述各个模块的配件；-所述通讯串口模块用于接入各种串口仪器或串口传感器，并将传感器串口测得的数据输送至串口协议转换模块和数据采集与存储模块；-所述串口协议转换模块用于各种不同串口仪器数据的协议转换，区分不同的数据类型，为保存的数据提供协议特征；-所述GPS定位模块对箱体的位置进行实时地定位，并保存箱体采集数据时的位置信息；-所述数据采集与存储模块用于进行数据采集、读取以及将数据存储到内存IC和TF卡上；-所述软件管理模块用于对各个模块进行分时、分工、协议处理、中断处理；-所述远程通讯模块用于将实时采集数据定时传输到远程网络监控软件上，并且根据远程网络的控制指令执行相应的操作；-所述USB模块用于读取内存数据，并作为本地数据通讯端口。优选地，还包括备用电源模块，所述备用电源在主电源未用或者无主电源供电的情况下给各个模块提供电能。优选地，所述串口协议转换模块将通讯串口模块传输的不同数据依据串口的不同添加入代表数据来源的信息和自定义的仪器名称编号，使得数据本身具备可区分的属性。优选地，所述远程通讯模块包括GPRS和CDMA模式，通过所述软件管理模块判断当前的网络条件，选择网络信号较好的网络作为数据传输通道，实现数据远程传输。优选地，所述软件管理模块通过主控CPU对各个模块的外设进行管理，结合CPU自身的时间逻辑设置有看门狗、串口通讯、内存读写、温度检测、数据采集、IO控制模块。优选地，串口协议转换模块在收到通讯串口模块发送的串口数据和GPS定位模块发送的GPS数据后，依据设置的区别标识将位置信息和测量数据重新组合成自定义格式的一帧新数据交由CPU处理，所述区分标识包括：设备类型、设备名称、设备ID。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术提供的便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪可以不受传感器所需条件限制，根据需要灵活方便的选择测量地点采集数据；因此不会因位置变动造成数据混乱，其中设置的GPS定位和时间标志能够迅速锁定数据。2、本专利技术提供的便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪提供了多个可定义的RS232串行接口，4个标准传感器(4～20mA标准信号)接口，可以扩展多种串口传感器和不同种类的标准传感器，因此具备良好的扩展性。3、本专利技术将各接口通过数据协议进行可区分，实现了存储数据之间各自独立，便于后期对数据的分析和查找，并且还配置了大容量TF卡用于存储数据。4、本专利技术采用便携式防水手提箱一体化设计，自带大容量可充电锂电池组，实现电源自给化，并且能够实时数据传输以及实现远程数据补传。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特...

【技术保护点】
一种便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪，其特征在于，包括：箱体，还包括模块：通讯串口模块、串口协议转换模块、GPS定位模块、数据采集与存储模块、软件管理模块、远程通讯模块、USB模块、环境参数采集模块；‑所述箱体用于安装及携带各个模块及所述各个模块的配件；‑所述通讯串口模块用于接入各种串口仪器或串口传感器，并将传感器串口测得的数据输送至串口协议转换模块和数据采集与存储模块；‑所述串口协议转换模块用于各种不同串口仪器数据的协议转换，区分不同的数据类型，为保存的数据提供协议特征；‑所述GPS定位模块对箱体的位置进行实时地定位，并保存箱体采集数据时的位置信息；‑所述数据采集与存储模块用于进行数据采集、读取以及将数据存储到内存IC和TF卡上；‑所述软件管理模块用于对各个模块进行分时、分工、协议处理、中断处理；‑所述远程通讯模块用于将实时采集数据定时传输到远程网络监控软件上，并且根据远程网络的控制指令执行相应的操作；‑所述USB模块用于读取内存数据，并作为本地数据通讯端口。

【技术特征摘要】
1.一种便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪，其特征在于，包括：箱体，
还包括模块：通讯串口模块、串口协议转换模块、GPS定位模块、数据采集与存储
模块、软件管理模块、远程通讯模块、USB模块、环境参数采集模块；
-所述箱体用于安装及携带各个模块及所述各个模块的配件；
-所述通讯串口模块用于接入各种串口仪器或串口传感器，并将传感器串口测
得的数据输送至串口协议转换模块和数据采集与存储模块；
-所述串口协议转换模块用于各种不同串口仪器数据的协议转换，区分不同的
数据类型，为保存的数据提供协议特征；
-所述GPS定位模块对箱体的位置进行实时地定位，并保存箱体采集数据时的
位置信息；
-所述数据采集与存储模块用于进行数据采集、读取以及将数据存储到内存IC
和TF卡上；
-所述软件管理模块用于对各个模块进行分时、分工、协议处理、中断处理；
-所述远程通讯模块用于将实时采集数据定时传输到远程网络监控软件上，并
且根据远程网络的控制指令执行相应的操作；
-所述USB模块用于读取内存数据，并作为本地数据通讯端口。
2.根据权利要求1所述的便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪，其特征
在于，还包括备用电源模块，所述备用电源在主电源未用或...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾靖华，葛建忠，董华，
申请(专利权)人：华东师范大学，上海詹佛斯信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31