[發明專利]一種防干擾的環境信息采集系統

有效

• 申請號: 201810767771.1
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109001997B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 鄭美惠
• 申請（專利權）人: 安徽云圖信息技術有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 蕪湖思誠知識產權代理有限公司 34138
• 代理人: 項磊

1.一種防干擾的環境信息采集系統，其特征在于，包括多個傳感器（1）、模擬開關（2）、放大器（3）、抗干擾模塊（4）、采樣器（5）、A/D轉化器（6）以及處理模塊（7），傳感器（1）的輸出端與模擬開關（2）的一端連接，模擬開關（2）的另一端與放大器（3）的輸入端相接，放大器（3）的輸出端與抗干擾模塊（4）相接，抗干擾模塊（4）的輸出端與采樣器（5）連接，采樣器（5）的輸出端與A/D轉化器（6）相連，A/D轉化器（6）與計算機輸出模塊（8）連接，計算機輸出模塊（8）與處理模塊（7）的輸入端相連，處理模塊（7）的輸出端分別與放大器（3）、抗干擾模塊（4）、采樣器（5）和A/D轉化器（6）連接；

其中，所述的傳感器（1）用于感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或信息輸出形式，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制要求，采集被測對象的各種模擬量；

所述的模擬開關（2）用在A/D轉化器（6）轉換速率低的環境下，多個通道選擇信號，將傳感器（1）的電信號進行傳輸的模擬通道；

所述的放大器（3）用于放大和緩沖輸入的模擬信號，將高頻已調波的信號進行功率放大，以滿足發送功率的要求，在一定區域內的信號電平接收程度高，并且干擾的信號同樣放大，抗干擾模塊（4）更加容易將干擾的信號進行處理；

所述的采樣器（5）用于在將信號傳送至A/D轉化器（6）后，在轉化的過程中，需要一定的時間，而在等待的這段時間內，采樣器（5）將輸入A/D轉化器（6）的模擬信號的大小不改變，保持穩定性；

所述的A/D轉化器（6）是整個模擬通道的核心部分，完成從采樣器（5）輸出來的模擬信號的量化以及編碼，結束后的數據發送至計算機輸出模塊（8）進行顯示、打印、繪圖結果的輸出；

所述的處理模塊（7）用于解釋計算機輸出模塊（8）指令，分別處理對放大器（3）、抗干擾模塊（4）、采樣器（5）和A/D轉化器（6）中的數據；

所述抗干擾模塊（4）包括硬件抗干擾（41）、軟件抗干擾（42）、干擾判斷模塊（43）、單片機（44）以及驅動器（45），干擾判斷模塊（43）的輸出端與驅動器（45）連接，驅動器（45）與單片機（44）的輸入端相連，單片機（44）的輸出端分別與硬件抗干擾（41）和軟件抗干擾（42）連接；

所述的硬件抗干擾（41）增加屏蔽和隔離的技術，包括靜電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽，屏蔽外部的干擾信號，布線部分，避免強電的纜線與信號交叉產生耦合，并且建立共同的接地系統；

所述的軟件抗干擾（42）采用數值、邏輯運算處理來達到濾波的效果，包括算術平均值、比較取舍法、中值法，根據信號的變化規律而進行實際的調整；

所述的驅動器（45）用于將模擬的信息上多余的信息進行排除，進一步提升抗干擾的能力。

2.根據權利要求1所述的一種防干擾的環境信息采集系統，其特征在于：所述干擾判斷模塊（43）包括干擾源模塊（431）、干擾路徑模塊（432）以及元件敏感模塊（433）；

所述的干擾源模塊（431）快速找尋出干擾信號產生的源頭并處理；所述干擾信號產生的源頭為外部干擾或內部干擾，所述外部干擾包括雷電天氣、電器設備發出的電磁波以及火化放電，所述內部干擾包括電容、電感引起的耦合感應，長線傳輸的波反射以及熱噪聲；

所述的干擾路徑模塊（432）有干擾源影響系統的路徑，包括電容間的耦合、互感耦合、阻抗耦合，干擾的傳播；

所述的元件敏感模塊（433）系統中的 A/D轉化器（6），在安裝之前進行抗干擾的準備。