[发明专利]便携式可定位的多接口数据测量采集传输仪

说明书

技术领域

本发明涉及信号数据采集测量和定位技术领域，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。

背景技术

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，本发明可以带来野 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。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明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。

根据本发明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；