[发明专利]基于TEDS的水下机器人检测系统及其识别与校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于TEDS的水下机器人检测系统及其识别与校准方法，属于自动测试系统领域。

背景技术

水质检测是预防和治理水污染的重要技术保障，所以做好水质检测工作显得尤为重要。不过我国的水质检测存在技术和设备相对落后、自动化覆盖面不广、监测效率不高等问题，虽然国家不断加大人力物力投入对水质监测技术进行改造更新，但是与国际先进水平相比，在测量仪器的先进程度、传感器的测试精度、数据传输的实时性等方面仍存在较大差距。

目前，水质监测技术主要向网络化、智能化方向不断的发展。水质监控系统中传统使用的监测仪器，主要以两线制模拟变送器为主，存在信号不稳定、造价高昂、功能单一、与现场总线控制系统无法连接等问题。电子数据表格（TEDS）提供了实现传感器智能化的标准，但在TEDS实现上由于受到已有测控系统的限制以及实现TEDS的成本等方面的影响，TEDS实现有多种方法。目前主要有基于硬件的TEDS实现方法和基于纯软件的虚拟TEDS方法。基于硬件的TEDS实现方法中硬件由传感器生产厂商提供，对现有测控系统实现困难较大，同时维护成本较高。虚拟TEDS方法降低了成本，但是需人工导入数据，测控系统不能对传感器自动识别。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于TEDS的水下机器人检测系统及其识别与校准方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于TEDS的水下机器人检测系统，包括若干智能传感器、主控模块和水面控制平台；所述智能传感器包括传感器和控制传感器的控制器，所述控制器内存储有传感器的标识信息，所有智能传感器的控制器均通过数据总线与主控模块连接，所述主控模块通过通信模块与水面控制平台连接。

所述通信模块为无线通信模块。

所述水下机器人检测系统中的智能传感器包括温度传感器、PH值传感器、电导率传感器和溶解氧传感器。

水下机器人检测系统的识别与校准方法，包括现地式传感器识别和校准以及远程式传感器识别和校准；

所述现地式传感器识别和校准的过程为，

A1）创建传感器电子数据表格；

所述电子数据表格中包括各个传感器的标识信息和标定参数；

A2）在主控模块的存储器中创建嵌入式数据库；

A3）将传感器电子数据表格中的数据写入嵌入式数据库；

A4）水面控制平台根据监测需求发出采集指令；

A5）主控模块接收采集指令，并通过数据总线发送给各个控制器；

A6）控制器通过解析采集指令获得采集指令中包含的标识信息；

A7）与存储的标识信息进行比对，如果比对成功，则发出应答信息，启动传感器，进行数据采集；如果比对失败，则不启动传感器；

A8）传感器完成数据采集后，将对应的标识信息和采集数据一起发送给主控模块；

A9）主控模块进行分段解析，获得标识信息和采集数据；

A10）主控模块根据标识信息获得对应传感器的标定参数，并根据标定参数获得校正方程；

A11）主控模块根据校正方程对采集数据进行校准，并将校准后的数据发送给水面控制平台；

所述远程式传感器识别和校准的过程为，

B1）在水面控制平台中创建数据库，在水面控制平台中安装校准软件；

B2）将各个传感器的标识信息和标定参数存入数据库；

B3）水面控制平台根据监测需求发出采集指令；

B4）主控模块接收采集指令，并通过数据总线发送给各个控制器；

B5）控制器通过解析采集指令获得采集指令中包含的标识信息；

B6）与存储的标识信息进行比对，如果比对成功，则发出应答信息，启动传感器，进行数据采集；如果比对失败，则不启动传感器；

B7）传感器完成数据采集后，将对应的标识信息和采集数据一起发送至水面控制平台；

B8）校准软件解析出标识信息和采集数据，并将采集数据写入数据库；

B9）校准软件根据标识信息获得对应传感器的标定参数，并根据标定参数获得校正方程；

B10）校准软件绘制采集数据曲线图，并根据校正方程进行校准。

水面控制平台发出采集指令之前，对嵌入式数据库中的各个传感器的标定参数进行更新。

在校正方程进行校准时，会采集多组数据进行计算，最后取平均值。