[實用新型]一種具有數據篩選功能的無線傳輸系統

有效

• 申請號: 201520537582.7
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN204990662U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 師占群;胡亞欣;甄冬;張浩;宋中越
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W28/06
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋;付長杰

技術領域

本實用新型屬于狀態監測技術領域，涉及一種具有數據篩選功能的無線傳輸系統。

背景技術

目前，大多數狀態監測系統采用有線通訊方式來測量信號，但是有的工況現場運行環境惡劣。有線通訊存在構建基礎通信設施成本高、布線困難、故障率高、維護不便等問題，因此，采用無線傳輸代替有線傳輸在狀態監測系統中得到了廣泛的應用。例如河北工業大學鄭爽的碩士論文《基于無線傳感器網絡的變壓器運行狀態監測系統》就是針對變壓器運行狀態設計了一套無線監測系統。該系統中的無線傳感器節點硬件組成極具代表性，即把傳感器直接通過I/O接口連接到無線傳輸模塊。它雖然充分利用了無線通信的優點，但是，該設計中的明顯不足在于，它沒有考慮到狀態監測過程中，傳感器采集的原始數據量是非常龐大的，而通常無線模塊的傳輸速率很低，把所有數據都通過無線模塊進行傳輸，這樣會大大增加無線傳輸負擔，極有可能產生丟數現象，從而也會影響數據傳輸的可靠性和實時性。

實用新型內容

為了克服現有的無線傳輸系統的待傳輸數據量大、傳輸負擔重的問題,本實用新型提供一種具有數據篩選功能的無線傳輸系統，該傳輸系統不僅采用無線技術克服了有線通訊成本高、布線難等諸多問題，還能對傳感器傳出的原始數據進行篩選處理，顯著減少了所需傳輸的數據量，再把篩選后的有效特征數據通過無線模塊進行傳輸，從而大大減小了無線傳輸負擔。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種具有數據篩選功能的無線傳輸系統，其特征在于該傳輸系統包括傳感器、信號調理器、微控制器和WIFI無線傳輸模塊，所述傳感器、信號調理器、微控制器和WIFI無線傳輸模塊依次連接，WIFI無線傳輸模塊與外部的PC顯示終端通過無線連接，所述微控制器包括定時器、模數轉換器、DSP處理器和UART，所述定時器、模數轉換器、DSP處理器和UART依次連接，所述UART與WIFI無線傳輸模塊的輸入端連接，所述模數轉換器的輸入端與信號調理器連接。

上述具有數據篩選功能的無線傳輸系統，所述微控制器采用STM32F411RE開發板。

本實用新型的有益效果是，本實用新型把WIFI無線傳輸模塊與具有數據處理功能的微控制器結合使用，即把傳感器先連接到微控制器，再連接WIFI無線傳輸模塊，這樣就可以把傳感器采集到的大量原始數據進行本地數據處理，再把篩選后的有效特征數據通過無線模塊進行傳輸，從而大大減小了無線傳輸負擔。如在實施例中，由傳感器對被測機床進行監測，傳出的原始信號采樣點數為1024個，但通常最終對信號的分析都從其頻域角度進行的，而頻譜圖又是對稱的，所以只需傳輸512個頻譜數據即可。再通過帶通濾波處理，過濾掉由于測量系統的安裝引起的低頻噪聲數據和高頻噪聲數據，即與被測機床狀態無關的數據，則最終只需要傳輸309個數據，這樣，通過先在微控制器上進行數據處理后所需傳輸的數據量比直接傳輸原始信號數據量減少了約70％，極大地減輕無線模塊的傳輸負擔，在保證數據傳輸的準確性的基礎上大大提高了數據的傳輸速率，有效避免了丟數現象的發生，提高了數據傳輸的可靠性和實時性。

附圖說明

圖1是本實用新型具有數據篩選功能的無線傳輸系統的整體結構框圖。

圖2是本實用新型具有數據篩選功能的無線傳輸系統的微控制器3的結構框圖。

圖3是本實用新型實施例的原始信號頻譜圖。

圖4是本實用新型實施例的原始信號經過帶通濾波后的頻譜圖。

圖5是本實用新型實施例的濾波后的包絡信號頻譜圖。

圖中，1-傳感器、2-信號調理器、3-微控制器、4-WIFI無線傳輸模塊、5-PC顯示終端、31-定時器、32-模數轉換器(AD轉換器)、33-DSP處理器、34-UART(通用異步收發傳輸器)。

具體實施方式

為了使本技術領域人員能更好的理解本實用新型，下面結合實施例及其附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。