專利名稱：太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺。
背景技術：
目前市場上使用的無線測溫產品通常采用大功率無線電臺與原有線系統(tǒng)接軌的方式，此解決方案雖然有很多優(yōu)點數(shù)據(jù)傳輸快、距離較遠、在原來有線基礎上改造升級無需大的系統(tǒng)更改；但同時帶來許多系統(tǒng)隱患和不足。首先，大功率無線電臺雖然號稱能達到5-10公里傳輸距離，但當遇到環(huán)境干擾較大(電廠附近、廣播電臺附近)或環(huán)境復雜(山區(qū))或者對無線要求嚴格的場合(機場附近，軍事基地附近)，就無法適用。其次，在原來有線基礎上升級到無線系統(tǒng)，只會增加系統(tǒng)成本，因為無線傳輸電臺的成本相當高。再次，由于電臺發(fā)射要求電流很大，所以必須采用現(xiàn)場220V供電，想要采用太陽能供電成本極高，就目前的市場客戶承受能力來講幾乎不可能。而采用現(xiàn)場供電就必然面臨電源管理問題，以及220V電源不穩(wěn)定問題對系統(tǒng)造成的干擾和破壞。最后，對于分布式聯(lián)網管理系統(tǒng)，電臺式無線系統(tǒng)無法勝任。目前國家對糧食系統(tǒng)聯(lián)網監(jiān)管要求越來越高，要求實時、真實及隨時。這就要求系統(tǒng)必需M小時實時在線，聯(lián)網以供隨時查詢。

實用新型內容為解決現(xiàn)有技術所具有的上述問題，本實用新型提供一種太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺。一種太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，包括測控微機、遠程微機、測控主機、多個并聯(lián)的測控分機、溫度傳感器、標準擴充接口、數(shù)據(jù)總線、電源部分、查詢及控制單元以及多個數(shù)據(jù)傳輸單元；所述測控主機在上游與所述測控微機及所述遠程微機連接、在下游與所述測控分機連接，所述測控分機下游與所述標準擴充接口連接。所述數(shù)據(jù)傳輸單元采用微功率無線中繼式數(shù)據(jù)轉發(fā)、誤碼重發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸機制；所述電源部分包括電池和太陽能板， 所述電池為所述數(shù)據(jù)傳輸單元供電，所述太陽能板為所述電池充電。數(shù)據(jù)傳輸單元采用微功率無線中繼式數(shù)據(jù)轉發(fā)、誤碼重發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸機制，因此， 在單個數(shù)據(jù)傳輸單元功率較小的情況下，可通過增加中繼數(shù)據(jù)傳輸單元數(shù)量來保證數(shù)據(jù)可傳輸較遠的距離。由于每個數(shù)據(jù)傳輸單元功率較小，因此信號間干擾較小，同時使得可以用成本較低的小功率太陽能板取代現(xiàn)在使用的220V電源為數(shù)據(jù)傳輸單元供電，從而徹底解決雷擊隱患，并且安裝位置不受電源的限制。由于所述太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺使用的小功率太陽能板在成本上能被用戶所接受，從而使得以往由于成本昂貴而使太陽能電池技術無法應用到太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺中的問題不復存在。所述查詢及控制單元為無線接入單元，該無線接入單元包括集成在所述測控主機中的無線接入單元，該無線接入單元集成了 GPRS和/或CDMA及3G的無線接入能力，所述測控分機通過無線RF射頻傳入到主機，再由主機發(fā)送到手機或傳送到互聯(lián)網(INTERNET)。 從而可以在地球上的任何地方，利用手機短信方式或通過互聯(lián)網對平臺實施數(shù)據(jù)查詢和遠程控制。所述數(shù)據(jù)傳輸單元為無線路由器，每個所述無線路由器的最大瞬間功率不超過 500毫瓦，待機電流不超過1mA，實際傳輸距離約為100米。所述太陽能板的功率為1/2瓦。所述標準擴充接口包括濕度傳感器、攝像控制器、門窗控制器和風機控制器。此外，所述標準擴充接口還可以將水份、蟲害、環(huán)流、地磅、智能門衛(wèi)錄像等接入太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、智能化和一體化管理。所述電池為3. 7V/1000MAH鋰電池，其還可以作為儲備電源，在無光條件下維持太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺正常工作3-5個月。所述總線采用電纜根根分離結構，在不改變單總線外觀的情況下，實現(xiàn)一根一采集，從而更容易地查找總線故障。所述太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺還包括故障診斷器，所述故障診斷器與所述測控分機相連。所述太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺還包括手持診斷儀，該手持診斷儀可對所述太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺任何環(huán)節(jié)的設備進行測試并分析故障原因，并且在測控分機、主機故障時可代替其工作，還可臨時儲存然后將儲存的數(shù)據(jù)導入計算機。

圖1為本申請所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺的示意圖；圖2為本申請所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺的電源部分的示意圖；圖3為本申請所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺的查詢及控制單元的示意圖。
具體實施方式
太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺廣泛應用于需要進行遠程實時聯(lián)網查詢和控制的應用領域。下面給出一種用于糧食倉儲方面的基于SMS(WAP)的太陽能無線遠程糧情檢測控制與聯(lián)網管理系統(tǒng)，作為本實用新型的實施例。應該理解的是，本實施例并不構成對本實用新型的限制，本實用新型可應用于除糧食倉儲領域的其它許多領域。如圖1所示，基于SMS(WAP)的太陽能無線遠程糧情檢測控制與聯(lián)網管理系統(tǒng)(即太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺)包括測控微機( 與遠程微機(1)、包括測控主機(3) 與測控分機G)、故障診斷器(5)、標準擴充接口(6)，該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)總線、數(shù)字溫度傳感器、電源部分、查詢及控制單元以及多個數(shù)據(jù)傳輸單元；測控主機C3)在上游與測控微機 (2)及遠程微機(1)連接、在下游與測控分機(4)連接，測控分機(4)下游與標準擴充接口 (6)以及故障診斷器(5)連接。數(shù)據(jù)傳輸單元采用微功率無線中繼式數(shù)據(jù)轉發(fā)、誤碼重發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸機制。數(shù)據(jù)傳輸單元為無線路由器(11)，每個無線路由器(11)的最大瞬間功率不超過500毫瓦，待機電流不超過1mA，實際傳輸距離約為100米。由于每個數(shù)據(jù)傳輸單元功率較小，因此信號間干擾較小，同時使得可以用成本較低的小功率太陽能板取代現(xiàn)在使用的220V電源為數(shù)據(jù)傳輸單元供電，從而徹底解決雷擊隱患，并且系統(tǒng)安裝位置不受電源的限制。由于本系統(tǒng)使用的小功率太陽能板在成本上能被用戶所接受，從而使得以往由于成本昂貴而使太陽能電池技術無法應用到無線遠程糧情監(jiān)測控制與聯(lián)網管理系統(tǒng)中的問題不復存在。同時，當糧倉距機房較遠時，可增加路由的數(shù)量從而延長傳輸距離，確保通訊距離不低于2公里。標準擴充接口(6)包括濕度傳感器(7)、攝像控制器(9)、門窗控制器⑶和風機控制器(10)，標準擴充接口(6)還可以將水份、蟲害、環(huán)流、地磅、智能門衛(wèi)錄像等接入系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、智能化和一體化管理。有線主線連接的僅僅是設備與設備之間，而無線平臺形成的是一個面，在無線信號所能覆蓋的范圍內，任何現(xiàn)場設備只需要開發(fā)簡單接口都可以融入到平臺，實現(xiàn)智能化控制。如圖2所示，電源部分包括電池(12)和太陽能板(13)，電池為無線路由器(11) 供電，太陽能板(13)為電池(12)充電。太陽能板(13)的功率為1/2瓦。電池(12)為 3. 7V/1000MAH鋰電池，其還可以作為儲備電源，在無光條件下維持系統(tǒng)正常工作3-5個月。 由于采用鋰電池供電，太陽能充電，徹底解決了雷擊隱患。并且安裝位置不受電源的限制， 可以安放在最佳的可視角度和位置，達到最佳使用效果。如圖3所示，查詢及控制單元為無線接入單元，該無線接入單元包括集成在所述測控主機中的無線接入單元，該無線接入單元集成了 GPRS和/或CDMA及3G的無線接入能力，所述測控分機通過無線RF射頻傳入到主機，再由主機發(fā)送到手機或傳送到(互聯(lián)網) INTERNET。用戶可以在地球上的任何地方，利用手機短信方式或通過互聯(lián)網向系統(tǒng)發(fā)送指令，對糧情實施遠程實時檢測和數(shù)據(jù)查詢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動巡回采集，無需人工操作。同時，配備安全密碼機制，遠程聯(lián)網手機卡號及登陸密碼由用戶任意設置隨時更改，充分保證數(shù)據(jù)的安全性。故障診斷器用于診斷與測控分機相連的測溫電纜的故障。一旦數(shù)據(jù)傳輸異常，就由分機啟動故障診斷器工作，逐一檢查總線上可能出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，再配合電腦版或手機板的上位軟件的分析，可精確地診斷出故障原因，排除故障測溫電纜。故障診斷器在測控分機以模式A采集時不工作(不供電)，在模式B、C采集時，故障診斷器只會導致所在測溫電纜無法采集數(shù)據(jù)，其它電纜不受影響。診斷器的工作方式決定了它是安全可靠的。診斷器的故障檢測過程分三級快速三線采集模式，此模式為系統(tǒng)的默認模式，檢測速度最快，當測溫電纜正常工作時，幾秒鐘即可完成分機采集。診斷三線采集模式，當模式A采集數(shù)據(jù)異常時，系統(tǒng)自動切換到模式B，啟動診斷器，逐排進行數(shù)據(jù)采集。通過三級模式切換，A診斷二線采集模式當模式B依舊采集數(shù)據(jù)異常或者在模式A分機發(fā)現(xiàn)嚴重錯誤 (通常為電源短路)，系統(tǒng)自動向模式C切換，逐個測溫點采集，該模式可以自動排除所有的測溫點故障，從根本解決總線干擾的問題，保證測溫點不會相互影響，使系統(tǒng)處于穩(wěn)定的狀態(tài)。故障診斷器并非系統(tǒng)必須的部件，但故障自診斷能力的實現(xiàn)，大大減少了系統(tǒng)維修的工作量，提高工作效率，使系統(tǒng)的維護工作變得簡單。手持診斷儀可以直接對系統(tǒng)任何環(huán)節(jié)的設備進行測試，找出故障設備并分析出故障原因。手持診斷儀的另一個重要用途是可以同時保存多達60棟倉庫的數(shù)據(jù)，在停電時暫時進行保存，來電后直接導入計算機；或者出現(xiàn)故障的倉庫，采用手持診斷儀代替測控分機(4)測溫，數(shù)據(jù)依然可以導入計算機。測控主機C3)放在微機室或總控室內，一端通過USB接口與計算機相連，庫區(qū)內采用433HZ無線路由方式與現(xiàn)場分機通訊。計算機可以是單臺微機，也可以是糧庫計算機局域網上的某一臺微機，這樣既可以在直接與檢測設備相連的微機上，也可以在糧庫計算機局域網上的某臺微機上操作使用糧情檢測設備。測控分機(4)安裝在糧倉外，它接收測控主機(3)的指令，輸出測溫測濕數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)上傳給測控主機( 。通過故障診斷器( 連接若干根測溫電纜，測溫電纜中的溫度傳感器采用進口美國DALLAS公司新一代數(shù)字式溫度傳感器，直接輸出數(shù)字信號，具有體積小、抗干擾能力強、多點連接用線少等優(yōu)點。計算機通過USB 口與系統(tǒng)連接，可直接USB取電；機房與糧庫之間每隔100-150 米，距地面5米以上的可視位置安裝一個(無線路由)；每糧倉房沿下，距地面5米以上的可視位置安裝無線路由；糧倉內診斷器串聯(lián)在一起過墻到倉外連接到無線路由；測溫電纜通過總線并連到診斷器；溫度傳感器采用美國DALLS高精度數(shù)字芯片18B20 ；整套系統(tǒng)不需要現(xiàn)場電源，僅使用普通3. 7V/1000MAH鋰電池工作，采用太陽能充電。倉庫內采用診斷器， 可以做到電纜根據(jù)物理層分離，任何一根電纜的任何故障都是獨立的，甚至短路都絕不會影響到其它電纜設備；多模塊工作使采集速度可大幅度的提升。另外，利用手持糧油接發(fā)儀，在本地或遠程動態(tài)反應庫存糧油的接收、發(fā)運和實時庫存，按用戶要求打印庫存報表及各種統(tǒng)計報表。實時監(jiān)測庫存變化，對擅自動用庫存情況，能即時向預設的上級管理部門的遠程計算機或對管理人員的手機，做出報警反應。基于SMS(WAP)的太陽能無線遠程糧情檢測控制與聯(lián)網管理系統(tǒng)，具有如下主要功能溫濕度檢測。對糧倉中的糧食各部位溫度、糧倉內空間溫度和濕度、糧倉外環(huán)境溫度和濕度等基本糧情參數(shù)進行檢測。包括以下檢測方式實時檢測，對糧情進行實時檢測； 定時檢測，對系統(tǒng)進行設定，在指定的時間進行自動定時檢測；本地檢測，在糧庫總控室內一臺指定的微機進行檢測；局域網監(jiān)測，在糧庫辦公樓局域網內的任意臺計算機上進行監(jiān)測；遠程監(jiān)測，在通過互聯(lián)網的微機上監(jiān)測；手機監(jiān)測，通過手機短信息或手機上網查詢及實時采集。風機控制。通過建立數(shù)學模型，根據(jù)預先設定參數(shù)，實現(xiàn)通風報警提示，或根據(jù)用戶需要，手動控制或自動完成通風作業(yè)。糧情分析。通過對檢測結果的分析，判斷糧倉內的糧食是否處于正常狀態(tài)(正常、 可能蟲害或霉變)，并顯示分析結果。庫存管理。利用手持糧油接發(fā)儀，糧油保管員現(xiàn)場錄入庫存糧油接收發(fā)運明細， 本地或遠程計算機能動態(tài)實時掌握庫存變化。對非指定出庫計劃而擅自動用庫存，能及時向設定用戶做出報警反應。糧情報警。對糧倉中糧食各溫度測點的溫度值和升溫趨勢進行分析報警，并給出報警點的具體位置。對儲存糧食數(shù)量變動，給予提示性反饋。數(shù)據(jù)顯示。通過多種方式對糧倉中糧食各部位溫度值進行顯示，包括以下顯示方式三維圖形方式，以連續(xù)變化的圖形顏色表示溫度值高低；三維數(shù)字方式，以數(shù)字及其變化的顏色表示溫度值高低；表格方式，以通用的表格形式顯示溫度數(shù)據(jù)；曲線方式，以“三溫三濕”復合曲線顯示各溫度和濕度測點或層面在一段時間(年、季度、月等)內的變化軌跡。[0037]數(shù)據(jù)打印。對溫濕度檢測值，用戶可根據(jù)需要選擇以下任意打印方式電纜編號報表打印、電纜物理布局打印、曲線打印、匯總表打印、比較差值打印。對于庫存糧油，用戶可根據(jù)需要選擇打印分倉出入庫明細帳、囤頭卡、庫存總帳、統(tǒng)計報表等。數(shù)據(jù)管理、存儲與檢索。管理對數(shù)據(jù)進行計算、統(tǒng)計、匯總、保存、導入、導出、恢復、刪除等；存儲對用戶每天檢測的糧情數(shù)據(jù)進行自動保存或自定義保存和備份；檢索 用戶可以查詢任何一個檢測日期的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)共享與遠程傳輸。共享，該應用軟件的數(shù)據(jù)庫結構嚴格遵循《糧情檢測設備的數(shù)據(jù)庫結構》中規(guī)定的統(tǒng)一格式，因此可以很方便地與數(shù)據(jù)庫管理軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；遠程傳輸，系統(tǒng)通過服務器/客戶端模式，運用TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)任意兩地間安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸，為國家有關糧食管理部門進行數(shù)據(jù)的自動匯總及分析提供了方便。系統(tǒng)診斷與維護。診斷測控主機(3)，對測控主機連接狀態(tài)、工作狀態(tài)進行診斷； 診斷測控分機G)，對測控分機(4)的連接狀態(tài)、工作狀態(tài)進行診斷；遠程診斷與維護，通過遠程軟件對糧情檢測設備的硬件部分進行診斷，對其軟件部分進行診斷和維護。擴充檢測接口。測控分機(4)上還預留有測水、測蟲、測氣體濃度等擴充檢測接口，相應軟件上也預留有上述擴充功能。以上對本實用新型的具體實施進行了詳細地描述，應該理解的是，上述實施方式僅用作說明性地描述本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。本領域技術人員應該理解的是，對本實用新型的形式和細節(jié)上的改變并不脫離于本實用新型的精神和范圍之外。
權利要求1.一種太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，包括測控微機、遠程微機、測控主機、多個并聯(lián)的測控分機、溫度傳感器、標準擴充接口、數(shù)據(jù)總線、電源部分、查詢及控制單元以及多個數(shù)據(jù)傳輸單元；所述測控主機在上游與所述測控微機及所述遠程微機連接、在下游與所述測控分機連接，所述測控分機下游與所述標準擴充接口連接，其特征在于所述電源部分包括電池和太陽能板。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，其特征在于所述查詢及控制單元包括集成在所述測控主機中的無線接入單元，該無線接入單元集成了 GPRS和/或 CDMA及3G的無線接入能力，所述測控分機通過無線RF射頻傳入到主機，再由主機發(fā)送到手機或傳送到互聯(lián)網(INTERNET)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，其特征在于所述數(shù)據(jù)傳輸單元為無線路由器，每個所述無線路由器的最大瞬間功率不超過500毫瓦，待機電流不超過1mA，實際傳輸距離約為100米。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，其特征在于所述太陽能板的功率為1/2瓦。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，其特征在于所述標準擴充接口包括濕度傳感器、攝像控制器、門窗控制器和風機控制器。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，其特征在于所述電池為3. 7V/1000ΜΑΗ鋰電池。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，其特征在于所述總線采用電纜根根分離結構，在不改變單總線外觀的情況下，實現(xiàn)一根一采集。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，其特征在于所述太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺還包括故障診斷器，所述故障診斷器與所述測控分機相連。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，其特征在于該太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺還包括手持診斷儀，所述手持診斷儀可對所述太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺的任何環(huán)節(jié)的設備進行測試并分析故障原因，并且在測控分機、主機故障時可代替其工作，還可臨時儲存然后將儲存的數(shù)據(jù)導入計算機。
專利摘要提供一種太陽能無線智能化聯(lián)網控制平臺，包括測控微機、遠程微機、測控主機、多個并聯(lián)的測控分機、溫度傳感器、標準擴充接口、數(shù)據(jù)總線、電源部分、查詢及控制單元以及多個數(shù)據(jù)傳輸單元；所述測控主機在上游與所述測控微機及所述遠程微機連接、在下游與所述測控分機連接，所述測控分機下游與所述標準擴充接口連接。所述數(shù)據(jù)傳輸單元采用微功率無線中繼式數(shù)據(jù)轉發(fā)、誤碼重發(fā)的數(shù)據(jù)傳輸機制；所述電源部分包括電池和太陽能板，所述電池為所述數(shù)據(jù)傳輸單元供電，所述太陽能板為所述電池充電。
文檔編號G05B19/418GK202083937SQ20102061058
公開日2011年12月21日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權日2010年11月17日
發(fā)明者胡學潤 申請人:胡學潤