[發明專利]環境監控或監測數據采集傳輸儀

有效

• 申請號: 201710163406.5
• 申請日: 2017-03-19
• 公開（公告）號: CN106774038B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 孫暢;韓冰;武勇;王志
• 申請（專利權）人: 南京德宏數碼技術有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G08C17/02;H04L41/22
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 張磊

1.一種環境監控或監測數據采集傳輸儀，其特征在于，所述數據采集傳輸儀包括主機單元、供電單元和接口單元，所述主機單元與接口單元連接；所述接口單元將主機單元的采集接口引出至接線端子，供用戶連接下位機使用；所述供電單元與接口單元連接，所述供電單元通過接口單元為主機單元提供工作所必須的電源，所述主機單元包括觸摸顯示模塊、核心板模塊、主板模塊和無線通信板模塊，所述觸摸顯示模塊與主板模塊通過電源電路和信號電路連接，接口處采用排線連接；所述核心板模塊與主板模塊通過電源電路和信號電路連接，接口處采用接插件或PCB直接焊接的方式連接，將核心板模塊中的ARM處理器的所有接口引腳引出至主板模塊以供使用，所述觸摸顯示模塊包括觸摸屏、液晶屏和液晶屏驅動板，所述觸摸屏采用電阻式或電容式觸摸屏，其覆蓋在液晶屏之上，提供觸摸點擊功能，所述液晶屏和液晶屏驅動板連接，提供人機界面顯示功能，所述觸摸顯示模塊需要配合人機界面軟件方可發揮作用；

所述數據采集傳輸儀內設置有一套嵌入式軟件，實現了人機交互、下位機數據采集分析、統計和上位機數據傳輸及遠程控制，用戶通過嵌入式軟件完成設備的安裝、配置和使用，所述嵌入式軟件包括操作系統和系統軟件，其中所述操作系統負責硬件的驅動、運行和控制，為硬件提供運行環境，所述系統軟件運行于操作系統中，操作系統為其提供運行環境；

所述操作系統包括系統內核Kernel、設備驅動程序、網絡通信協議棧、圖形環境運行庫和文件系統rootfs，

所述系統內核Kernel、設備驅動程序、網絡通信協議棧、圖形環境運行庫和文件系統rootfs安裝于主機單元中核心板模塊的存儲器中，其共同為硬件設備/接口提供運行環境，同時為上層系統軟件及應用軟件提供軟件接口，

所述圖形環境運行庫采用X?Window或FrameBuffer底層圖形庫配合Qt、GTK+或wxWidgets圖形用戶界面運行庫的方案，

所述系統軟件包括人機界面模塊、采集模塊、通訊模塊、看門狗模塊和數據庫系統，

所述人機界面模塊、采集模塊和通訊模塊與數據庫系統交互，進行數據的讀取和寫入，

所述人機界面模塊、采集模塊和通訊模塊按照規定的周期與看門狗模塊進行交互，當看門狗模塊檢測到上述采集模塊、人機界面模塊和通訊模塊中的一個或多個模塊在一定時間內未進行交互，則復位該模塊，使其恢復工作，若多次復位模塊仍然無法使其正常工作，看門狗模塊則斷電復位數據采集傳輸儀，以確保各項功能能夠連續正常工作，

所述人機界面模塊、采集模塊和通訊模塊之間通過共享內存、消息隊列的方式進行數據共享和指令傳遞；

所述人機界面模塊采用圖形用戶開發庫Qt、GTK+或wxWidgets開發，其包括主頁、數據查詢、日志查詢、系統配置、系統信息和系統功能子模塊，

主頁子模塊實現實時數據及曲線圖的實時刷新和顯示，其顯示內容包括因子名稱、監測時間、檢測值、數值單位、下位機工作狀態、物理接口類型、物理接口編號，

數據查詢子模塊實現實時數據、分鐘數據、小時數據和日數據的查詢和顯示，其顯示內容包括因子名稱、統計時間、統計時間段內因子的排放量、最大值、平均值和最小值，

日志查詢子模塊實現系統運行日志和上位機遠程控制日志的查詢和顯示，

系統配置子模塊包括網絡配置、上位機設置、MN設置和下位機設置子功能；

系統信息包括網絡信息、本機信息和運行信息，其中網絡信息包括無線通信網絡信息、以太網信息以及中心地址在線情況；本機信息包括設備型號、設備出廠編號、硬件編號、軟件版本號；運行信息包括電池電量信息、存儲空間使用情況、開機時間、系統運行狀態和軟件運行狀態；

系統功能包括功能調試、程序升級、數據導出和系統還原；

功能調試包括無線通信網絡信號強度調試、串行數字量功能調試、模擬量輸入功能調試、開關量輸入功能調試、開關量輸出功能調試和看門狗模塊功能調試；

無線通信網絡信號強度調試通過無線通信模塊用于執行AT指令的串行口下發查詢指令，實時查詢并刷新顯示無線通信網絡信號強度，用戶可根據實際情況調整無線通信網絡天線的擺放位置，以達到最佳的網絡通信環境；

串行數字量功能調試是一個串行口調試工具，針對每一路串行數字量接口，用戶可以設置波特率、數據位、停止位和校驗位，將輸入的數據包發送至對端設備，并將對端設備回復的數據包顯示出來，以便對串行數字量下位機的通信傳輸協議進行對接和調試；

模擬量輸入功能調試實時讀取并刷新顯示每一路模擬量輸入接口的測量值，并可以對已配置和連接下位機的接口進行模擬量的校零和校滿的操作；

開關量輸入功能調試實時讀取并刷新顯示每一路開關量輸入接口的測量值，并根據配置的閾值進行開關狀態的判斷；

開關量輸出功能調試中用戶可以對任意一路開關量輸出接口下發開啟或關閉操作指令，通過開關量輸出接口的一組繼電器，實現對下位機的開啟或關閉操作；

看門狗模塊功能調試通過模擬其他軟件模塊與看門狗模塊的交互流程，測試其模塊復位及斷電復位功能，以驗證看門狗模塊功能的完好性；

程序升級通過USB存儲介質，將其中存儲的系統軟件更新至數據采集傳輸儀中，其具有程序版本判斷和程序合法性判斷，支持降級升級；同時，用戶通過無線通信網絡或以太網遠程進行程序升級，節約人力，提高運維效率；

數據導出將數據采集傳輸儀內部存儲的數據導出至USB存儲介質中，用戶選擇導出數據的時間段，導出格式支持Excel或數據庫，數據導出后，用戶可以使用Excel查看軟件或配套專用軟件進行數據的查看、打印；

系統還原將數據采集傳輸儀還原至出廠狀態，清除并重置所有配置，清空數據庫。