[發(fā)明專利]一種無線纜連接傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811356176.5
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109598914A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳虎林;楊娜;黃益民;吳煒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空空導(dǎo)彈研究院
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

一種無線纜連接傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)集中器、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集器、傳感器；該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集器供電使用無線充電技術(shù)，通過連接交流電源的無線供電模塊給數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置的“蚊型”接收器供電，“蚊型”接收器再對數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置的可充電電池進(jìn)行充電；該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器與數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)傳輸使用無線通信方式，工作頻率為2.4G赫茲，采用頻分多址和時分多址技術(shù)，可同時采集多達(dá)1000個傳感器的測試數(shù)據(jù)；該系統(tǒng)由于擺脫以往傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的連接線纜，因此節(jié)省了線纜連接占用的大量時間和人力、物力；同時也避免了因線纜拖拽或牽絆使得線纜連接松脫而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)采集失敗問題，可以使大型試驗的數(shù)據(jù)采集更加高效、便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空結(jié)構(gòu)測試數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無線纜連接傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

已知的，各型號航空產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)研發(fā)、設(shè)計過程中，需要進(jìn)行大量試驗驗證和測試；對于結(jié)構(gòu)測試包括應(yīng)變、加速度、溫度、位移等項目，這些項目在測試過程中需要采集大量的數(shù)據(jù)。但在以往的測試中，傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間需要用線纜連接，而線纜的連接工作會占用大量的時間，耗費大量的人力和物力；同時在試驗過程中，傳感器和采集系統(tǒng)之間的大量線纜很容易受到拖拽或牽絆使得線纜連接松脫，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集失敗。采用無線纜連接的傳感器測試系統(tǒng)，會使得相關(guān)試驗，尤其是大型試驗測試更加高效便捷的完成。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種無線纜連接傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)集中器、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集器、傳感器；該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集器供電使用無線充電技術(shù)，通過連接交流電源的無線供電模塊給數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置的“蚊型”接收器供電，“蚊型”接收器再對數(shù)據(jù)采集器內(nèi)置的可充電電池進(jìn)行充電；該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中器與數(shù)據(jù)采集器之間的數(shù)據(jù)傳輸使用無線通信方式，工作頻率為2.4G赫茲，采用頻分多址和時分多址技術(shù)，可同時采集多達(dá)1000多個傳感器的測試數(shù)據(jù)；該系統(tǒng)由于擺脫以往傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的連接線纜，因此節(jié)省了線纜連接占用的大量時間和人力、物力；同時也避免了因線纜拖拽或牽絆使得線纜連接松脫而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)采集失敗問題，尤其對大型試驗測試可以更加高效、便捷的完成。

為了實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種無線纜連接傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征是：包括數(shù)據(jù)集中器、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)采集器、傳感器；所述數(shù)據(jù)集中器包括集中器信號收發(fā)器、收發(fā)器控制器、數(shù)據(jù)采集控制器、傳感器地址寄存器、無線供電模塊、通信模塊；所述集中器信號收發(fā)器設(shè)置有若干個，集中器信號收發(fā)器與收發(fā)器控制器連接，收發(fā)器控制器與數(shù)據(jù)采集控制器連接；所述數(shù)據(jù)采集控制器還連接有傳感器地址寄存器、無線供電模塊、通信模塊；所述數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)處理計算機、顯示器；所述數(shù)據(jù)處理計算機前端連接數(shù)據(jù)集中器的通信模塊，后端連接顯示器，用于對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲及顯示；所述數(shù)據(jù)采集器包括采集器信號收發(fā)器、采集器收發(fā)器控制器、MPU、A/D轉(zhuǎn)換器、可充電電池、“蚊式”接收供電模塊；所述采集器信號收發(fā)器、采集器收發(fā)器控制器、MPU、A/D轉(zhuǎn)換器順序連接；所述“蚊式”接收供電模塊分別與采集器信號收發(fā)器、采集器收發(fā)器控制器、MPU、A/D轉(zhuǎn)換器，“蚊式”接收供電模塊還連接可充電電池；所述傳感器與數(shù)據(jù)采集器的A/D轉(zhuǎn)換器、“蚊式”接收供電模塊連接。

優(yōu)選的，所述集中器信號收發(fā)器工作在2400-2483.5M赫茲頻段，上行信號頻段為2400-2431M赫茲，下行信號頻段為2451-2482M赫茲，工作頻段帶寬31M赫茲，上、下行信號間隔51M赫茲。

優(yōu)選的，所述集中器信號收發(fā)器設(shè)置有一個物理廣播信道和若干個物理通信信道，物理廣播信道和物理通信信道帶寬為200K赫茲。

優(yōu)選的，所述物理廣播信道通信采用短幀結(jié)構(gòu)來縮短數(shù)據(jù)采集器組網(wǎng)時間；所述物理通信信道采用復(fù)幀結(jié)構(gòu)來提高通信效率。

優(yōu)選的，所述無線纜連接傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用時多分址技術(shù)，一個集中器信號收發(fā)器可同時帶載8個數(shù)據(jù)采集器。