一种便携式低功耗数据采集传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种便携式低功耗数据采集传输系统，包括数据主机、采用zigbee/Lora协议与数据主机连接的无线传感器模块和采用TCP/IP和HTTP与数据主机连接的云端服务器，所述数据主机与云端服务器采用加密方式传输数据；所述数据主机上设有触摸屏，所述数据主机内部设有主机电路板，所述主机电路板上设有主机芯片，所述主机电路板连接有独立电源、4G/WIFI模块和电源管理电路。本发明专利技术通过采用工业级低功耗32位ARM处理器，具有休眠功能和定时唤醒功能，无线传感器模块与数据主机之间采用低功耗的zigbee/Lora协议传输方式,采用4G/WIFI与云端服务器进行数据交换，结构简单，功耗低，便于进行多地且频繁的数据采集工作。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式低功耗数据采集传输系统
本专利技术涉及数据采集领域，特别涉及一种便携式低功耗数据采集传输系统。
技术介绍
随着社会科学的日益发展和进步，人们的生活水平得到了极大的提升。在一些工业管道、炼油、化工、燃气的监控过程中，常常需要对环境中的数据进行采集并分析，现有的数据采集装置大多结构复杂，功耗大，不便于进行多地且频繁的数据采集工作。且在一些复杂多变的场景中，适应性差，装置中的电器元件容易出现故障，难以进行正常的数据采集工作。因此，专利技术一种便携式低功耗数据采集传输系统来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种便携式低功耗数据采集传输系统，通过采用工业级低功耗32位ARM处理器，具有休眠功能和定时唤醒功能，无线传感器模块与数据主机之间采用低功耗的zigbee/Lora协议传输方式,采用4G/WIFI与云端服务器进行数据交换，结构简单，功耗低，便于进行多地且频繁的数据采集工作，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种便携式低功耗数据采集传输系统，包括数据主机、采用zigbee/Lora协议与数据主机连接的无线传感器模块和采用TCP/IP和HTTP与数据主机连接的云端服务器，所述数据主机与云端服务器采用加密方式传输数据；所述数据主机上设有触摸屏，所述数据主机内部设有主机电路板，所述主机电路板上设有主机芯片，所述主机电路板连接有独立电源、4G/WIFI模块和电源管理电路，其中：所述触摸屏采用可编程串口屏，所述触摸屏内设置有显示软件单元，所述显示软件单元包含所有参数设定、数据查询及用户名设置功能，所述主机电路板与触摸屏采用RS232或RS485通信接口连接，所述独立电源设置为DC12V独立电源，所述电源管理电路用于驱动独立电源供给，所述主机电路板可通过4G/WIFI模块与云端服务器或手机通信，反馈设备的当前温度、湿度、电压、电流、设备号到云端服务器或手机，并主动定时发送故障发送信息，被动发送查询信息，远程查询参数；所述无线传感器模块包括模块主体，所述模块主体内设有传感器电路板，所述传感器电路板连接有A/D单元、供电模块、主控芯片、电池管理模块和Zigbee/Lora模块接口，所述A/D单元的输入端设有滤波单元，所述滤波单元的输入端设有放大单元，所述放大单元的输入端设有传感器模组；所述传感器模组包括温度传感器、湿度传感器、俯视传感器和电压传感器，所述传感器模组将采集到的模拟量信号传输给放大单元，经放大单元对信号进行放大后，所述滤波单元将模拟量信号进行滤波处理，然后经过所述A/D单元转化为数字量信号，传输给主控芯片进行分析处理，其中，所述传感器模组与主控芯片采用IIC通信接口进行数据交换；所述供电模块具体为锂电池组。优选的，所述传感器电路板具有地址选择功能，用于无线传感器模块与数据主机组网时，保持有唯一的无线传感器模块地址。优选的，所述传感器电路板通过Zigbee/Lora模块接口，定时发送无线传感器模组检测的温度、湿度、电流数据到数据主机。优选的，所述主机电路板和传感器电路板均采用EMC高抗干扰设计。优选的，所述主控芯片和主机芯片均设置为工业级低功耗32位ARM处理器，最高运行频率72MHZ,工作温度-40至105℃，所述ARM处理器在无操作时具有休眠功能和定时唤醒功能，并预留软件升级接口，可支持软件反复升级。优选的，所述电池管理电路用于在主控芯片休眠期间，关闭所有不必要的电源供应，只保证主控芯片的正常运行。本专利技术的技术效果和优点：1、本专利技术通过采用工业级低功耗32位ARM处理器，具有休眠功能和定时唤醒功能，无线传感器模块与数据主机之间采用低功耗的zigbee/Lora协议传输方式,采用4G/WIFI与云端服务器进行数据交换，结构简单，功耗低，便于进行多地且频繁的数据采集工作；2、云端服务器与数据主机采用TCP/IP和HTTP通信方式，提高了数据传输的安全性，采用EMC高抗干扰设计的主机电路板和传感器电路板，提升了电磁兼容性，性能稳定可靠.附图说明图1为本专利技术系统结构示意图。图2为本专利技术的整体结构示意图。图3为本专利技术的数据主机系统结构示意图。图4为本专利技术结构的无线传感器模块系统示意图。图中：1数据主机、2无线传感器模块、3云端服务器、4触摸屏、5主机电路板、6模块主体、7传感器电路板、8传感器模组、9主控芯片、10主机芯片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1-3所示的一种便携式低功耗数据采集传输系统，包括数据主机1、采用zigbee/Lora协议与数据主机1连接的无线传感器模块2和采用TCP/IP和HTTP与数据主机1连接的云端服务器3，所述数据主机1与云端服务器3采用加密方式传输数据；所述数据主机1上设有触摸屏4，所述数据主机1内部设有主机电路板5，所述主机电路板5上设有主机芯片10，所述主机电路板5连接有独立电源、4G/WIFI模块和电源管理电路，其中：所述触摸屏4采用可编程串口屏，所述触摸屏4内设置有显示软件单元，所述显示软件单元包含所有参数设定、数据查询及用户名设置功能，所述主机电路板5与触摸屏4采用RS232或RS485通信接口连接，所述独立电源设置为DC12V独立电源，所述电源管理电路用于驱动独立电源供给，所述主机电路板5可通过4G/WIFI模块与云端服务器3或手机通信，反馈设备的当前温度、湿度、电压、电流、设备号到云端服务器3或手机，并主动定时发送故障发送信息，被动发送查询信息，远程查询参数。进一步的，在上述技术方案中，所述主机电路板5采用EMC高抗干扰设计，所述主机芯片10均置为工业级低功耗32位ARM处理器，最高运行频率72MHZ,工作温度-40至105℃，所述ARM处理器在无操作时具有休眠功能和定时唤醒功能，并预留软件升级接口，可支持软件反复升级。实施例2如图1、图2和图4所示的一种便携式低功耗数据采集传输系统，包括数据主机1、采用zigbee/Lora协议与数据主机1连接的无线传感器模块2和采用TCP/IP和HTTP与数据主机1连接的云端服务器3，所述数据主机1与云端服务器3采用加密方式传输数据；所述无线传感器模块2包括模块主体6，所述模块主体6内设有传感器电路板7，所述传感器电路板7连接有A/D单元、供电模块、主控芯片9、电池管理模块和Zigbee/Lora模块接口，所述A/D单元的输入端设有滤波单元，所述滤波单元的输入端设有放大单元，所述放大单元的输入端设有传感器模组8；所述传感器模组8包括温度传感器、湿度传感器、俯视传感器和电压传感器，所述传感器模组8将采集到的模拟量信号传输给放大单元，经放大单元对信号进行放大后，所述滤波单元将模拟量信号进行滤波处理，然后经过所述A/D单元转化为数字量信号，传输给主控芯片9进行分析处理，其中，所述传感器模组8与主控芯片9采用IIC通信接口进行数据交换；所述供电模块具体为锂电池组。进一步的，在上述技术方案中，所述传感器电路板7具有地址选择功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式低功耗数据采集传输系统，包括数据主机(1)、采用zigbee/Lora协议与数据主机(1)连接的无线传感器模块(2)和采用TCP/IP和HTTP与数据主机(1)连接的云端服务器(3)，其特征在于：所述数据主机(1)与云端服务器(3)采用加密方式传输数据；所述数据主机(1)上设有触摸屏(4)，所述数据主机(1)内部设有主机电路板(5)，所述主机电路板(5)上设有主机芯片(10)，所述主机电路板(5)连接有独立电源、4G/WIFI模块和电源管理电路，其中：所述触摸屏(4)采用可编程串口屏，所述触摸屏(4)内设置有显示软件单元，所述显示软件单元包含所有参数设定、数据查询及用户名设置功能，所述主机电路板(5)与触摸屏(4)采用RS232或RS485通信接口连接，所述独立电源设置为DC12V独立电源，所述电源管理电路用于驱动独立电源供给，所述主机电路板(5)可通过4G/WIFI模块与云端服务器(3)或手机通信，反馈设备的当前温度、湿度、电压、电流、设备号到云端服务器(3)或手机，并主动定时发送故障发送信息，被动发送查询信息，远程查询参数；所述无线传感器模块(2)包括模块主体(6)，所述模块主体(6)内设有传感器电路板(7)，所述传感器电路板(7)连接有A/D单元、供电模块、主控芯片(9)、电池管理模块和Zigbee/Lora模块接口，所述A/D单元的输入端设有滤波单元，所述滤波单元的输入端设有放大单元，所述放大单元的输入端设有传感器模组(8)；所述传感器模组(8)包括温度传感器、湿度传感器、俯视传感器和电压传感器，所述传感器模组(8)将采集到的模拟量信号传输给放大单元，经放大单元对信号进行放大后，所述滤波单元将模拟量信号进行滤波处理，然后经过所述A/D单元转化为数字量信号，传输给主控芯片(9)进行分析处理，其中，所述传感器模组(8)与主控芯片(9)采用IIC通信接口进行数据交换；所述供电模块具体为锂电池组。...

【技术特征摘要】
1.一种便携式低功耗数据采集传输系统，包括数据主机(1)、采用zigbee/Lora协议与数据主机(1)连接的无线传感器模块(2)和采用TCP/IP和HTTP与数据主机(1)连接的云端服务器(3)，其特征在于：所述数据主机(1)与云端服务器(3)采用加密方式传输数据；所述数据主机(1)上设有触摸屏(4)，所述数据主机(1)内部设有主机电路板(5)，所述主机电路板(5)上设有主机芯片(10)，所述主机电路板(5)连接有独立电源、4G/WIFI模块和电源管理电路，其中：所述触摸屏(4)采用可编程串口屏，所述触摸屏(4)内设置有显示软件单元，所述显示软件单元包含所有参数设定、数据查询及用户名设置功能，所述主机电路板(5)与触摸屏(4)采用RS232或RS485通信接口连接，所述独立电源设置为DC12V独立电源，所述电源管理电路用于驱动独立电源供给，所述主机电路板(5)可通过4G/WIFI模块与云端服务器(3)或手机通信，反馈设备的当前温度、湿度、电压、电流、设备号到云端服务器(3)或手机，并主动定时发送故障发送信息，被动发送查询信息，远程查询参数；所述无线传感器模块(2)包括模块主体(6)，所述模块主体(6)内设有传感器电路板(7)，所述传感器电路板(7)连接有A/D单元、供电模块、主控芯片(9)、电池管理模块和Zigbee/Lora模块接口，所述A/D单元的输入端设有滤波单元，所述滤波单元的输入端设有放大单元，所述放大单元的输入端设有传感器模组(8)；所述传感器模组(8)包括温度传感器、湿度传感器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾绍群，
申请(专利权)人：珠海市研泰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44