[实用新型]一种带有触摸显示屏的智能选频无线数据采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带有触摸显示屏的智能选频无线数据采集系统，可实现触摸 屏操作、自动选频、数据处理、远程传输、无线网络管理的模块，涉及到结构物安全监测行业 领域。

背景技术

目前在结构物监测领域，随着系统集成程度高、工况复杂的使用环境，对应的监测 方法也随之而优化，其中以无线传输、工业总线、网络通信的为主要系统集成方式。

为满足各类监测对象的测量，自动化监测系统往往同时设计有各种通信接口方 式，以及有线电缆、无线通信等不同形式的通信方式的不同，难以统一一种设备进行数据协 议转换、数据管理，存在一定局限性。传统解决方式是采用计算机、协议转换器、无线协调器 等装置，对接口协议进行转换。

上述传统监测系统实现存在以下的不足：

首先传统监测系统复杂程度较高，因为协议转换模块功能单一，按照功能拼凑进 行实现。且由于协议转换模块往往使用不同厂家的产品，兼容性也存在差异，进一步增加了 系统的复杂程度和维护成本。

其次由于传统监测系统需要，如系统供电、数据传输等要求，需要使用电缆、光纤、 网线等有线方式进行布设，施工难度较大，且增加一定材料成本。另外，传统无线通信组网 方式往往使用固定频率进行无线通信，无法进行自动选频，这对现场工况复杂、同频干扰严 重的条件下，系统无线可靠性有所影响。

综上所述，传统的监测系统中对数据转换、多参数测量等方面，在功能单一、系统 复杂、成本高等方面存在一定的局限性，且无法自动对无线局域网进行选频工作导致无线 通信可靠性降低，难以满足特定工况下的要求。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带有触摸显示屏的智能选频 无线数据采集系统；

要解决的技术问题就在于以下几点：（1）实现人机交互的简单化、信息显示的直观 性；（2）内置GPRS无线通信模块，用于远程数据传输功能，实现多种接口协议转换，即一个智 能模块同时实现多种数据接口的数据采集功能；（3）实现无线网关管理，并可实现无线选 频、跳频功能，避免现场无线维护的难度和降低成本；（4）实现直流供电、锂电池供电切换， 避免因短时间断电导致系统无法工作的问题；（5）实现数据的定时采集和内部存储。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带有触摸显示屏的智能选频无线数据采集系统，该系统模块内它包括微处理 器、网络通信电路、USB通信电路、RS485通信电路、GPRS无线数据传输模块；

网络通信电路、USB通信电路、RS485通信电路、GPRS无线数据传输模块与微处理器 连接；

该系统模块内置ZIGBEE通信网关模块、自动选频模块，ZIGBEE通信网关模块、自动 选频模块与微处理器连接；

电阻式触摸显示屏与微处理器连接。

该采集系统是直流电源供电、锂电池作为备用电源的模块，直流电源与锂电池通 过电源切换电路与微处理器连接。

该采集系统模块内设计有数据存储器电路和实时时钟电路，实时时钟部分由纽扣 电池作为备用电源。

该采集系统模块内通过印刷电路板线路进行连接。

数据采集系统内部设计有一个微控制器，作为主控制器，管理和驱动系统各接口 模块，同时完成数据解析、管理、传输，其主要工作相当于一个多种数据语言输入，一种标准 语言输出的数据协议转换器装置。

数据采集系统实现人机交互及信息显示，为了减少系统复杂性，设计中考虑使用 触摸屏的方式，省去了键盘的设计，达到人机交互的功能，其设计方案是：模块设计一个电 阻式触摸屏，并将触摸屏的控制接口与微控制器进行连接，完成键盘操作、信息显示的功 能。

数据采集系统具有自动选频功能，即当检测到无线通信环境同频干扰影响系统局 域网通信时，可自动检测干扰频段并选择其他一个干扰较小的频率进行局域网通信，避免 了外部无线环境对自身系统的影响，大大提高了系统内通信的可靠性。其实现方式是：系统 设计有测频功能，当自测判断同频干扰严重时，通过选频模块，进行通信频率的选择，并通 过局域网发出选频要求，通知局域网内的子节点进行选频设置，待下一次数据采集系统工 作时，局域网内自动使用新的频率进行通信，达到了自动选频的功能。