[實用新型]基于RFID的頂板離層儀遠距離無線控制與數據采集分析器

有效

• 申請號: 201720677222.6
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN206773488U
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 楊銳;董元珂;孫華晨
• 申請（專利權）人: 山東精誠電子科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 孫園園

技術領域

本實用新型屬于遠程控制技術領域，具體地說是基于RFID的頂板離層儀遠距離無線控制與數據采集分析器。

背景技術

頂板離層儀是一種監測頂板巖層移動的專用監測儀器，主要用于監測煤礦等地下開采礦山和隧道等的上覆巖層的離層變化情況。目前常用的有兩種：一種是帶有刻度指示的標尺型機械式頂板離層儀，通過人工讀取標尺刻度值并手工記錄；另一種是通過位移量模數轉換并帶有數字顯示的數字式頂板離層儀，可以人工讀數，也可以通過紅外、藍牙等無線形式進行數據采集。

其中，機械式頂板離層儀完全需要人工讀取數據，由于地下環境較為昏暗，存在觀察不清晰，讀數不準確、誤差大的問題，若再遇到高度較大的巷道，操作難度更大，而且想要同一時間點采集多個位置的數據更是難上加難。而數字式頂板離層儀具備一定的數據存儲能力，歷史數據記錄完整，有助于數據分析，而且能夠通過LED顯示數字，顯示清晰，讀數不會出錯，精度高，但是數字式頂板離層儀采用的無線形式數據采集包括紅外和藍牙兩種形式，其中，紅外傳輸采集和控制存在距離短、帶寬小的問題，通訊時必須將紅外采集裝置與離層儀對準，操作難度較大，而且時間久了，由于粉塵附著在紅外采集裝置上，會使紅外傳輸失效；而藍牙傳輸采集和控制需要事先配對，操作復雜，也存在距離短的問題，當頂板離層儀數量較多時，很容易超出藍牙配對管理的上限，造成經常性的連接不成功，影響數據的傳輸。

綜上所述，無論采用上面哪種形式的頂板離層儀的傳輸方式，都存在傳輸和操作上的困難，而且均不具備采集現場數據同時進行智能分析處理的能力，均需要將數據導入到服務器上再進行數據分析，影響問題的及時快速處理。

發明內容

本實用新型的技術任務是提供一種基于RFID的頂板離層儀遠距離無線控制與數據采集分析器，來解決頂板離層儀數據采集及傳輸困難且不能現場對數據進行智能分析處理的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：基于RFID的頂板離層儀遠距離無線控制與數據采集分析器，包括控制器、電源單元、無線通信單元、輸出單元、用戶輸入單元、存儲模塊和射頻模塊，所述控制器分別連接并控制無線通信單元、輸出單元、用戶輸入單元、存儲模塊和射頻模塊，電源單元分別為控制器、無線通信單元、用戶輸入單元、輸出單元和射頻模塊供電；其中，無線通信單元用于連接網路和設備之間的通信；用戶輸入單元用于用戶輸入操作；輸出單元用于顯示數據以及發送報警信號；存儲模塊用于存儲系統和應用數據；射頻模塊用于建立與頂板離層儀的通信。

作為優選，所述無線通信單元包括WIFI模塊、藍牙模塊和移動通信模塊。

作為優選，所述用戶輸入單元包括觸摸屏輸入模塊和按鍵模塊。

更優地，所述按鍵模塊包括一個電源鍵、一組音量加減鍵和三個自定義按鍵。

更優地，所述觸摸屏輸入模塊采用5.0寸的電容式觸摸屏。

作為優選，所述輸出單元包括顯示模塊和報警模塊。

更優地，所述報警模塊采用喇叭和振動馬達。

更優地，所述顯示模塊采用5.0寸TFT液晶顯示屏。

作為優選，所述控制器采用ARM芯片。

作為優選，所述射頻模塊包括芯片U1和芯片U2，芯片U1的型號為nRF24LE1，芯片U2的型號為RXF2401C。

本實用新型的基于RFID的頂板離層儀遠距離無線控制與數據采集分析器和現有技術相比，具有以下有益效果：

1、本實用新型不僅操作便利，使用人員攜帶設備路過時便可以遠距離采集數據，需要采集數據時可以提醒，也可以設置自動采集；而且采用高運算能力ARM芯片，能夠實現數據的現場智能分析處理；同時采用大容量（至少16GB）存儲模塊，能夠存儲較長時間的歷史數據，提供歷史數據的查詢；

2、本實用新型采用射頻模塊，通過采用2.45GHzRFID技術，增大通訊距離和范圍，解決紅外通訊時必須將紅外采集裝置與頂板離層儀對準，操作難度大的問題，解決紅外傳輸距離短的問題；使用廣播傳輸模式，解決藍牙傳輸時需要事先配對、操作復雜的問題；利用其強穿透性能，解決紅外傳輸因時間久了由于粉塵的附著，會使紅外傳輸失效的問題；

3、本實用新型采用Android6.0嵌入式操作系統和較大電容觸摸顯示屏（5英寸），通過嵌入式應用軟件，實現曲線顯示數據變化曲線，以及安全預警分析。

故本實用新型具有設計合理、結構簡單、易于加工、體積小、使用方便、一物多用等特點，因而，具有很好的推廣使用價值。

附圖說明