一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公布了一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)控制終端，還包括電源模塊。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)將數(shù)據(jù)采集模塊所采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行傳送，其抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)穩(wěn)定；采用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的傳輸方式，減少了線(xiàn)路連接，便于施工；具有單片機(jī)和上位機(jī)，可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)控，也可以在總控制室通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控：采用安全防爆遠(yuǎn)程監(jiān)控，更安全可靠。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種工業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，具體是指一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法。
技術(shù)介紹
在傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制的參量測(cè)量中，由于各個(gè)傳感器的輸出電信號(hào)各不相同，工業(yè)上約定使用標(biāo)準(zhǔn)電流或者電壓信號(hào)表示待測(cè)量的大小，而傳統(tǒng)的智能化儀表在實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能時(shí)采用模擬信號(hào)傳輸?shù)姆绞健＿@種傳輸方式的缺點(diǎn)在于：1.模擬信號(hào)長(zhǎng)線(xiàn)傳輸中抗干擾能力差，穩(wěn)定性差；2.接線(xiàn)復(fù)雜，每一個(gè)設(shè)備都需要一對(duì)單獨(dú)的傳輸線(xiàn)；3.對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制只能通過(guò)中心控制室來(lái)完成。因此，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制的參量測(cè)量中，如何克服以上問(wèn)題一直是本行業(yè)中的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于克服目前工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制的參量測(cè)量過(guò)程中，模擬信號(hào)抗干擾能力差、穩(wěn)定性差、接線(xiàn)復(fù)雜、控制方式單一的難題，提供一種一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法。本專(zhuān)利技術(shù)的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)控制終端，還包括分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接的電源模塊。數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接方式有兩種：第一種：所述的數(shù)據(jù)處理模塊與485轉(zhuǎn)換器連接后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。所述的電源模塊通過(guò)升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過(guò)低壓差線(xiàn)性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊還分別與485轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。第二種：在所述的數(shù)據(jù)處理模塊上依次連接有信號(hào)發(fā)射模塊、發(fā)射天線(xiàn)，在所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊上依次連接有接收天線(xiàn)、信號(hào)接收模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。電源模塊通過(guò)升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過(guò)低壓差線(xiàn)性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊通過(guò)線(xiàn)性調(diào)壓器與信號(hào)發(fā)射模塊連接，電源模塊還分別與信號(hào)接收模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。采用以上兩種連接方式，可以充分發(fā)揮其適應(yīng)性，在不同的地理環(huán)境條件下，采用適宜的方式，增強(qiáng)了本系統(tǒng)的使用范圍。所述的數(shù)據(jù)處理模塊為單片機(jī)，該單片機(jī)屬于MSP430超低功耗單片機(jī)系列。采用超低耗系列的單片機(jī)作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊，其體積更小、能耗更低，增加了電源的工作時(shí)間。所述的數(shù)據(jù)控制終端為上位機(jī)。在控制室內(nèi)的上位機(jī)可在任何時(shí)間對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，并且可以通過(guò)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的可燃?xì)怏w進(jìn)行濃度監(jiān)控，并在其合適的濃度范圍內(nèi)進(jìn)行引然，對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行防爆安全保護(hù)。所述電源模塊為鋰電池組。為了縮小體積，減輕本系統(tǒng)的重量，采用鋰電池組作為本系統(tǒng)的電源。工作原理：數(shù)據(jù)采集模塊將現(xiàn)場(chǎng)的壓力、溫度、濕度等物理參數(shù)通過(guò)傳感器采集，輸出標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號(hào)，數(shù)據(jù)處理模塊的單片機(jī)將4～20mA電流信號(hào)進(jìn)過(guò)采樣開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)?85信號(hào)后傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，或者通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸方式傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將485信號(hào)轉(zhuǎn)換為232信號(hào)，然后再轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)控制終端，進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、運(yùn)算等處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。以上模塊均為實(shí)體模塊，例如：數(shù)據(jù)采集模塊選自森納士公司的DG1300-GE-A-2-150系列傳感器；數(shù)據(jù)處理模塊選自MSP430超低功耗單片機(jī)系列；信號(hào)發(fā)射模塊選自DTD465A；信號(hào)接收模塊選自DTD465A；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊選自：RS-232—RS-485，RS-232—RS-USB；升壓輸出電路選自：34063芯片；低壓差線(xiàn)性調(diào)解器選自：AMS1117_3.3；線(xiàn)性調(diào)壓器選自：AMS1117_ADJ。本專(zhuān)利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：1本專(zhuān)利技術(shù)一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，將數(shù)據(jù)采集模塊所采集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行傳送，其抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)穩(wěn)定；2本專(zhuān)利技術(shù)一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，采用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的傳輸方式，減少了線(xiàn)路連接，便于施工；3本專(zhuān)利技術(shù)一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，具有單片機(jī)和上位機(jī)，可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)控，也可以在總控制室通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控：4本專(zhuān)利技術(shù)一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，采用安全防爆遠(yuǎn)程監(jiān)控，更安全可靠。附圖說(shuō)明圖1為本專(zhuān)利技術(shù)連接示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖1所示，本專(zhuān)利技術(shù)包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、485轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、以及數(shù)據(jù)控制終端，電源模塊通過(guò)升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過(guò)低壓差線(xiàn)性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊還分別與485轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接；同時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊上依次連接有信號(hào)發(fā)射模塊、發(fā)射天線(xiàn)，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊上依次連接有接收天線(xiàn)、信號(hào)接收模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。工作過(guò)程：傳感器將采集的8路信號(hào)傳送至單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)過(guò)采樣開(kāi)關(guān)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)傳輸方式傳送信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊將485電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為232電平信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)控制終端，在數(shù)據(jù)控制終端上對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、運(yùn)算等操作，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)傳輸方式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。如上所述，便可以很好的實(shí)現(xiàn)本專(zhuān)利技術(shù)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，其特征在于：包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)控制終端，還包括分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接的電源模塊；數(shù)據(jù)采集模塊將現(xiàn)場(chǎng)的壓力、溫度、濕度等物理參數(shù)通過(guò)傳感器采集，輸出標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號(hào)，數(shù)據(jù)處理模塊的單片機(jī)將4～20mA電流信號(hào)進(jìn)過(guò)采樣開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)?85信號(hào)后傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，或者通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸方式傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將485信號(hào)轉(zhuǎn)換為232信號(hào)，然后再轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)控制終端，進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、運(yùn)算等處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，其特征在于：包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)控制終端，還包括分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接的電源模塊；數(shù)據(jù)采集模塊將現(xiàn)場(chǎng)的壓力、溫度、濕度等物理參數(shù)通過(guò)傳感器采集，輸出標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA電流信號(hào)，數(shù)據(jù)處理模塊的單片機(jī)將4～20mA電流信號(hào)進(jìn)過(guò)采樣開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)?85信號(hào)后傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，或者通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸方式傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將485信號(hào)轉(zhuǎn)換為232信號(hào)，然后再轉(zhuǎn)換為USB信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)控制終端，進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、運(yùn)算等處理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)處理模塊與485轉(zhuǎn)換器連接后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字信號(hào)的傳輸方法，其特征在于：所述的電源模塊通過(guò)升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過(guò)低壓差線(xiàn)性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊還分別與485轉(zhuǎn)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱丹，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：朱丹，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川;51