專利名稱：一種無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬量控制技術(shù)，特別涉及一種無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，越來越多的設(shè)備上安裝了無線傳感器產(chǎn)品，用于監(jiān)控設(shè)備的工作環(huán)境和運行狀態(tài)，并將監(jiān)控得到的工作環(huán)境和運行狀態(tài)信息上傳到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心根據(jù)接收的信息對設(shè)備運行狀態(tài)進行分析，以便在設(shè)備出現(xiàn)故障或需要對運行狀態(tài)進行調(diào)整時能夠及時地通知技術(shù)人員進行維修或相應(yīng)地調(diào)整設(shè)備的運行狀態(tài)，以有效減少技術(shù)人員定期巡檢設(shè)備所需的成本、以及在兩個巡檢期之間不能及時修復(fù)故障導(dǎo)致的設(shè)備工作效率低下的技術(shù)問題。由上述可見，現(xiàn)有的無線傳感器技術(shù)，主要用于監(jiān)控設(shè)備的工作環(huán)境和運行狀態(tài)， 以提供給監(jiān)控中心進行設(shè)備運行狀態(tài)分析，但在設(shè)備出現(xiàn)故障或需要對運行狀態(tài)進行調(diào)整時，還需要技術(shù)人員進行現(xiàn)場維護，完成維護所需時間較長，使得使用成本較高、設(shè)備工作效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提出一種無線模擬量控制方法，降低使用成本、 提高設(shè)備工作效率。本發(fā)明的另一目的在于提出一種無線模擬量控制裝置，降低使用成本、提高設(shè)備工作效率。本發(fā)明的再一目的在于提出一種無線模擬量控制系統(tǒng)，降低使用成本、提高設(shè)備工作效率。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種無線模擬量控制方法，該方法包括接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包；解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息；確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。所述接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包包括上位機將被控設(shè)備的比例參數(shù)信息進行打包，形成數(shù)據(jù)包，攜帶有被控設(shè)備ID，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)；無線通信模塊接收攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包。所述無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的步驟之前，進一步包括無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包加密。所述確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)后，進一步包括向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的確認應(yīng)答信息，無線網(wǎng)關(guān)接收到確認應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機，上位機顯示此次操作成功的提示信息。進一步包括確定比例參數(shù)沒有在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的參數(shù)錯誤應(yīng)答信息，無線網(wǎng)關(guān)接收到參數(shù)錯誤應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機，上位機顯示此次操作失敗的提示信息并調(diào)整比例參數(shù)信息。進一步包括 采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息；確定被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息不相匹配，將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息輸出至上位機，上位機調(diào)整當(dāng)前已下發(fā)的比例參數(shù)信息。進一步包括確定被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配， 向上位機輸出控制完成信息。所述模擬信號包括4 20mA模擬信號、0 5V模擬信號、脈寬調(diào)制器脈沖信號或
開關(guān)信號。一種無線模擬量控制裝置，該裝置包括無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊，其中，無線通信模塊，接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包，輸出至微處理器；微處理器，解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配， 獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊；模擬量輸出模塊，接收比例參數(shù)信息，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。所述無線通信模塊采用TI的CC系列無線通信芯片；所述微處理器采用16位的MSP430單片機。一種無線模擬量控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上位機、無線網(wǎng)關(guān)以及無線模擬量控制裝置，其中，上位機，用于確定被控設(shè)備的比例參數(shù)信息，將比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識 ID信息進行封裝后形成數(shù)據(jù)包，發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)；無線網(wǎng)關(guān)，將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至無線模擬量控制裝置；無線模擬量控制裝置，接收并解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。所述無線網(wǎng)關(guān)進一步用于將接收的數(shù)據(jù)包進行加密或解密處理。進一步包括無線傳感器，無線傳感器，采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息，輸出至無線模擬量控制裝置；無線模擬量控制裝置，進一步用于判斷接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息是否與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配，如果不匹配，將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān)，如果匹配，將控制完成信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān)；無線網(wǎng)關(guān)，進一步用于將接收的信息解密后輸出至上位機；上位機，進一步用于根據(jù)接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息以及預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息調(diào)整被控設(shè)備的比例參數(shù)信息。所述無線模擬量控制裝置包括無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊，其中，無線通信模塊，接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包，輸出至微處理器；微處理器，解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配， 獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊；模擬量輸出模塊，接收比例參數(shù)信息，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。所述無線網(wǎng)關(guān)包括接口模塊、網(wǎng)關(guān)微處理器以及網(wǎng)關(guān)無線通信模塊，其中，接口模塊，用于提供與上位機連接的接口，接收上位機輸出的數(shù)據(jù)包，輸出至網(wǎng)關(guān)微處理器，接收網(wǎng)關(guān)微處理器的數(shù)據(jù)包，輸出至上位機；網(wǎng)關(guān)微處理器，接收接口模塊輸出的數(shù)據(jù)包，進行加密后輸出至網(wǎng)關(guān)無線通信模塊；接收網(wǎng)關(guān)無線通信模塊輸出的加密的數(shù)據(jù)包，解密后輸出至接口模塊；網(wǎng)關(guān)無線通信模塊，接收網(wǎng)關(guān)微處理器輸出的加密數(shù)據(jù)包，輸出至無線模擬量控制裝置；接收無線模擬量控制裝置發(fā)送的加密數(shù)據(jù)包，輸出至網(wǎng)關(guān)微處理器。由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明實施例提供的一種無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng)，接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包；解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息；確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。這樣，通過無線通信方式，減少了被控設(shè)備間的布線以及可能由布線引起的問題，無需人工到現(xiàn)場操作被控設(shè)備，降低了人工維護成本，同時也減少了被控設(shè)備調(diào)控的時間，提高了被控設(shè)備工作效率。


圖1為本發(fā)明實施例的無線模擬量控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的無線模擬量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的無線網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實施例無線模擬量控制系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實施例無線模擬量控制系統(tǒng)的第三結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實施例無線模擬量控制方法的流程示意圖。圖7為本發(fā)明實施例無線模擬量控制方法的具體流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例對
7本發(fā)明作進一步地詳細描述?，F(xiàn)有的無線傳感器技術(shù)，通過采集設(shè)備的運行狀態(tài)信息并上報，主要用于對設(shè)備的監(jiān)控，還沒有應(yīng)用于對設(shè)備的控制，因此，應(yīng)用領(lǐng)域較較為狹窄，應(yīng)用特點得不到充分擴展，本發(fā)明實施例提出無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng)，應(yīng)用于設(shè)備控制，例如，應(yīng)用于對設(shè)備的流量控制、電機轉(zhuǎn)速控制或開關(guān)控制等方面，這樣，可實現(xiàn)對設(shè)備的遠程控制、減少使用成本以及布線成本，擴展無線傳感器應(yīng)用范圍。圖1為本發(fā)明實施例的無線模擬量控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1，該裝置包括 無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊，其中，無線通信模塊，接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識(ID， Identifier)的數(shù)據(jù)包，輸出至微處理器；本實施例中，無線通信模塊采用TI的CC系列無線通信芯片，該芯片具有成本低廉、集成度高、抗干擾能力強等特點。比例參數(shù)信息是對設(shè)備進行控制過程中使用的技術(shù)術(shù)語，以電機轉(zhuǎn)速控制為例， 額定轉(zhuǎn)速的比例參數(shù)信息為1，如果需要將電機轉(zhuǎn)速設(shè)置為額定轉(zhuǎn)速的一半，則比例參數(shù)信息為0. 5。被控設(shè)備ID用以標(biāo)識需要被控制的設(shè)備的信息，每一被控設(shè)備具有唯一被控設(shè)備ID，本發(fā)明實施例中，被控設(shè)備ID為無線模擬量控制裝置的ID，無線模擬量控制裝置與被控設(shè)備具有唯一映射關(guān)系，當(dāng)然，實際應(yīng)用中，也可以將無線模擬量控制裝置設(shè)置在被控設(shè)備上。微處理器，解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配， 獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊；本實施例中，微處理器采用16位的MSP430單片機，該機具有超低功耗、外設(shè)豐富、 運算能力強的特點。微處理器預(yù)先存儲有被控設(shè)備的比例參數(shù)閾值范圍，例如，對于電機轉(zhuǎn)速控制，比例參數(shù)閾值范圍可以為0. 2 1. 1，即比例參數(shù)信息可以為0. 2 1. 1之間的數(shù)值，如果接收的比例參數(shù)數(shù)值不在0. 2 1. 1之間，則丟棄接收的比例參數(shù)信息。實際應(yīng)用中，如果無線模擬量控制裝置與被控設(shè)備具有唯一映射關(guān)系，則預(yù)先設(shè)置的ID為無線模擬量控制裝置的ID，如果無線模擬量控制裝置可以控制多個被控設(shè)備，則預(yù)先設(shè)置的ID為多個被控設(shè)備ID，只要數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與多個被控設(shè)備ID中的一個被控設(shè)備ID相同，則確定匹配。模擬量輸出模塊，接收比例參數(shù)信息，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。本實施例中，模擬量輸出模塊輸出4 20mA模擬信號，當(dāng)然，也可擴展為輸出0 5V模擬信號、脈寬調(diào)制器(PWM，Pulse Width Modulation)脈沖信號、開關(guān)信號等通用性好、 適用范圍廣的模擬信號。例如，額定轉(zhuǎn)速的比例參數(shù)信息對應(yīng)的模擬信號設(shè)置為18mA，則比例參數(shù)信息為0. 5對應(yīng)的模擬信號為9mA。圖2為本發(fā)明實施例的無線模擬量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2，該系統(tǒng)包括 上位機、無線網(wǎng)關(guān)以及無線模擬量控制裝置，其中，上位機，用于確定被控設(shè)備的比例參數(shù)信息，將比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID信息進行封裝后形成數(shù)據(jù)包，發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)；
本實施例中，上位機可以根據(jù)被控設(shè)備運行狀態(tài)或?qū)嶋H需要確定當(dāng)前被控設(shè)備的比例參數(shù)信息。無線網(wǎng)關(guān)，將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至無線模擬量控制裝置；無線模擬量控制裝置，接收并解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。較佳地，無線網(wǎng)關(guān)進一步用于將接收的數(shù)據(jù)包進行加密處理。實際應(yīng)用中，該無線模擬量控制系統(tǒng)可以進一步包括無線傳感器(圖中未示出)，無線傳感器，采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息，輸出至無線模擬量控制裝置；本實施例中，無線傳感器按照預(yù)先設(shè)置的采集時間周期采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信肩、ο無線模擬量控制裝置，進一步用于判斷接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息是否與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配，如果不匹配，將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān)，如果匹配，將控制完成信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān)；本實施例中，以被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為電機轉(zhuǎn)速信息為例，如果比例參數(shù)為 0. 5，對應(yīng)的電機轉(zhuǎn)速為3200轉(zhuǎn)/分鐘，預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息為3150 轉(zhuǎn)/分鐘 3250轉(zhuǎn)/分鐘。如果采集的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為3210轉(zhuǎn)/分鐘，則微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配，如果采集的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為3090轉(zhuǎn)/分鐘，則微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息不相匹配。無線網(wǎng)關(guān)，進一步用于將接收的信息解密后輸出至上位機；上位機，進一步用于根據(jù)接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息以及預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息調(diào)整被控設(shè)備的比例參數(shù)信息。圖3為本發(fā)明實施例的無線網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖3，該用于與無線模擬量控制裝置通信的無線網(wǎng)關(guān)由接口模塊、微處理器以及無線通信模塊組成，其中，接口模塊，用于提供與上位機連接的接口，接收上位機輸出的數(shù)據(jù)包，輸出至微處理器，接收微處理器的數(shù)據(jù)包，輸出至上位機；本實施例中，接口模塊采用通用串行總線(USB，Universal Serial Bus)接口，也可采用RS-232、RS-485或控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN，Controller Area Network)總線接口等適用范圍廣、靈活便捷的接口。微處理器，接收接口模塊輸出的數(shù)據(jù)包，進行加密后輸出至無線通信模塊；接收無線通信模塊輸出的加密的數(shù)據(jù)包，解密后輸出至接口模塊；本實施例中，微處理器采用16位的MSP430單片機，該機具有超低功耗、外設(shè)豐富、 運算能力強的特點。無線通信模塊，接收微處理器輸出的加密數(shù)據(jù)包，輸出至無線模擬量控制裝置；接收無線模擬量控制裝置發(fā)送的加密數(shù)據(jù)包，輸出至微處理器。本實施例中，無線通信模塊采用TI的CC系列無線通信芯片，該芯片具有成本低廉、集成度高、抗干擾能力強等特點。圖4為本發(fā)明實施例無線模擬量控制系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖4，該無線模擬量控制系統(tǒng)包括上位機、無線網(wǎng)關(guān)、無線模擬量控制裝置以及被控設(shè)備，其中，無線模擬量控制裝置ID與被控設(shè)備ID相同或存在唯一映射關(guān)系，上位機通過USB 接口或者串口連接無線網(wǎng)關(guān)，比例參數(shù)信息經(jīng)過上位機打包后發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)上的微處理器將數(shù)據(jù)包加密，然后通過無線網(wǎng)關(guān)上的無線通信模塊將數(shù)據(jù)包發(fā)送，無線模擬量控制裝置上的無線通信模塊接收到數(shù)據(jù)包后，產(chǎn)生數(shù)據(jù)包接收完成中斷，輸出至無線模擬量控制裝置上的微處理器，微處理器將數(shù)據(jù)包讀出，解密后開始解析數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)包中的被控設(shè)備ID不等于自身的ID時，丟棄該數(shù)據(jù)包，否則，解析數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù)，并判斷比例參數(shù)是否在正確的調(diào)整范圍(預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息)內(nèi)，如果比例參數(shù)在正確的調(diào)整范圍內(nèi)，則向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的確認應(yīng)答信息，否則則向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的參數(shù)錯誤應(yīng)答信息，無線網(wǎng)關(guān)接收到應(yīng)答信息，解密后發(fā)送給上位機，上位機顯示提示信息，以提示此次操作是否成功。同時，微處理器解析出比例參數(shù)后，經(jīng)過運算產(chǎn)生輸出給模擬輸出模塊的數(shù)據(jù)，發(fā)送給模擬輸出模塊，模擬輸出模塊根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生模擬信號。如果被控設(shè)備有反饋信號，則通過無線傳感器采集被控設(shè)備的反饋信號，輸出至微處理器，微處理器檢測被控設(shè)備是否已經(jīng)調(diào)整到設(shè)定的比例值，同時，將被控設(shè)備的控制比例值 (被控設(shè)備運行狀態(tài)信息)打包加密后通過無線通信模塊傳送給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)解密后傳送給上位機。如果被控設(shè)備的反饋信號值達到所設(shè)定的控制比例值，則發(fā)送加密的本次控制完成信息包給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)將信息包解密后發(fā)送給上位機。圖5為本發(fā)明實施例無線模擬量控制系統(tǒng)的第三結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖5，該無線模擬量控制系統(tǒng)包括上位機、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS，General Packet Radio Service) 網(wǎng)絡(luò)基站、GPRS網(wǎng)關(guān)、無線網(wǎng)關(guān)、無線模擬量控制裝置以及被控設(shè)備，其中，上位機通過因特網(wǎng)(Internet)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)基站，GPRS網(wǎng)絡(luò)基站再將數(shù)據(jù)包發(fā)送給GPRS網(wǎng)關(guān)，GPRS網(wǎng)關(guān)接收到數(shù)據(jù)包后，通過串口將數(shù)據(jù)包傳送到無線網(wǎng)關(guān)的微處理器中，然后無線網(wǎng)關(guān)與無線模擬量控制裝置進行通信，關(guān)于無線網(wǎng)關(guān)與無線模擬量控制裝置進行通信的描述，具體可參見圖4的相關(guān)描述，在此不再贅述。圖6為本發(fā)明實施例無線模擬量控制方法的流程示意圖。參見圖6，該流程包括步驟601，接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包；步驟602，解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息；步驟603，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。圖7為本發(fā)明實施例無線模擬量控制方法的具體流程示意圖。參見圖7，該流程包括步驟701，無線通信模塊接收攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包，輸出至微處理器；本步驟中，上位機將待發(fā)送至設(shè)備的比例參數(shù)信息進行打包，形成數(shù)據(jù)包，攜帶有被控設(shè)備ID，即待發(fā)送至設(shè)備的ID，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)上的微處理器將數(shù)據(jù)包加密，然后通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)包發(fā)送，設(shè)備上的無線通信模塊接收數(shù)據(jù)包，接收完成后中斷給微處理器。步驟702，微處理器解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的 ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息；本步驟中，微處理器接收數(shù)據(jù)包，解密后開始解析數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)包中的被控設(shè)備ID 與預(yù)先設(shè)置的ID不匹配時，表明該數(shù)據(jù)包不是發(fā)送給自己的，丟棄該數(shù)據(jù)包；如果數(shù)據(jù)包中的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，則解解析包中的其他數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參
數(shù)信息。步驟703，微處理器確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)輸出至模擬量輸出模塊；本步驟中，微處理器判斷比例參數(shù)是否在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，如果比例參數(shù)沒有超出比例參數(shù)閾值范圍，微處理器解析出比例參數(shù)后，經(jīng)過運算產(chǎn)生輸出給模擬輸出模塊的模擬信號，發(fā)送給模擬輸出模塊。如果比例參數(shù)超出比例參數(shù)閾值范圍，則丟棄該比例參數(shù)，并結(jié)束流程。較佳地，微處理器在確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)后，進一步包括微處理器向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的確認應(yīng)答信息，無線網(wǎng)關(guān)接收到確認應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機，上位機顯示此次操作成功的提示信息。當(dāng)然，微處理器在確定比例參數(shù)沒有在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)后，也可以進一步包括微處理器向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的參數(shù)錯誤應(yīng)答信息，無線網(wǎng)關(guān)接收到參數(shù)錯誤應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機，上位機顯示此次操作失敗的提示信息。實際應(yīng)用中，上位機還可以根據(jù)操作失敗的提示信息，調(diào)整比例參數(shù)信息，并再次向該設(shè)備下發(fā)。步驟704，模擬量輸出模塊將接收的比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為模擬信號，并輸出至被控設(shè)備，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)；本步驟中，模擬量輸出模塊將接收的比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為模擬信號，以實現(xiàn)對被控設(shè)備的控制，例如，被控設(shè)備根據(jù)模擬信號進行流量控制、電機轉(zhuǎn)速控制或開關(guān)控制等。在被控設(shè)備進行調(diào)節(jié)后，該無線模擬量控制方法還進一步包括步驟705，采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息，輸出至微處理器；本步驟中，如果是對被控設(shè)備進行流量控制，則采集被控設(shè)備進行流量控制后的流量信息，如果是對被控設(shè)備進行電機轉(zhuǎn)速控制，則按照預(yù)先設(shè)置的采集周期采集被控設(shè)備進行電機轉(zhuǎn)速控制后的電機轉(zhuǎn)速信息。步驟706，微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息是否與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配，如果不匹配，執(zhí)行步驟707，如果匹配，執(zhí)行步驟708 ；本步驟中，以被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為電機轉(zhuǎn)速信息為例，如果比例參數(shù)為0. 5， 對應(yīng)的電機轉(zhuǎn)速為3200轉(zhuǎn)/分鐘，預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息為3150轉(zhuǎn)/ 分鐘 3250轉(zhuǎn)/分鐘。如果采集的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為3210轉(zhuǎn)/分鐘，則微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配，如果采集的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息為3090轉(zhuǎn)/分鐘，則微處理器判斷被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先
11設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息不相匹配。步驟707，將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息輸出至上位機；本步驟中，微處理器將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息打包加密后，通過無線通信模塊傳送給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)解密后傳送給上位機，上位機根據(jù)接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息以及目標(biāo)比例參數(shù)，對被控設(shè)備進行調(diào)整。步驟708，向上位機輸出控制完成信息。本步驟中，如果被控設(shè)備運行狀態(tài)達到所設(shè)定的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)，則發(fā)送本次控制完成信息給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)將信息解密后發(fā)送給上位機。由上述可見，本發(fā)明實施例提供了一種可以遠程控制被控設(shè)備的流量、電機或者開關(guān)，通過接收上位機發(fā)送的比例參數(shù)控制模擬量輸出的大小，并且可以采集后端被控設(shè)備的反饋信號實現(xiàn)更加精確的控制，達到如同現(xiàn)場操作被控設(shè)備同樣的效果，不需要人工在現(xiàn)場干預(yù)，可長時間穩(wěn)定、可靠工作的無線模擬量控制裝置，同時也可以將被控設(shè)備的工作環(huán)境和狀態(tài)采集后發(fā)送給監(jiān)控中心(上位機)，特別適用于長期運轉(zhuǎn)的設(shè)備，可以應(yīng)用在分布式的傳感控制系統(tǒng)中，上位機可以通過算法將分布在同一區(qū)域的傳感器信息進行統(tǒng)計，計算出準(zhǔn)確的比例參數(shù)發(fā)送給該無線模擬量控制裝置，因為使用的是無線通信技術(shù)，安裝該無線模擬量控制裝置省去了線路敷設(shè)的麻煩，具有如下有益技術(shù)效果1)、通過無線通信方式，減少了被控設(shè)備間的布線以及可能由布線引起的問題，無需人工到現(xiàn)場操作被控設(shè)備，降低了人工維護成本，同時也減少了被控設(shè)備調(diào)控的時間，提高了被控設(shè)備工作效率。2)、無線數(shù)據(jù)包加密傳輸，保證了數(shù)據(jù)的安全有效。3)、使用通信應(yīng)答方式，保證了數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確可靠地傳輸?shù)奖豢卦O(shè)備。4)、每個無線模擬量控制裝置都有唯一的ID，該裝置只解析發(fā)送給自身ID的信息，這樣，使用一臺主機可以控制多臺被控設(shè)備。5)、控制過程中一直監(jiān)控被控設(shè)備的反饋信號，保證控制的精準(zhǔn)有效。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線模擬量控制方法，其特征在于，該方法包括接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包；解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息；確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包包括上位機將被控設(shè)備的比例參數(shù)信息進行打包，形成數(shù)據(jù)包，攜帶有被控設(shè)備ID，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)，無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)；無線通信模塊接收攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的步驟之前，進一步包括無線網(wǎng)關(guān)將接收的數(shù)據(jù)包加密。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)后，進一步包括向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的確認應(yīng)答信息，無線網(wǎng)關(guān)接收到確認應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機，上位機顯示此次操作成功的提示信息。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進一步包括確定比例參數(shù)沒有在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，向無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送加密的參數(shù)錯誤應(yīng)答信息，無線網(wǎng)關(guān)接收到參數(shù)錯誤應(yīng)答信息解密后發(fā)送給上位機，上位機顯示此次操作失敗的提示信息并調(diào)整比例參數(shù)信息。
6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的方法，其特征在于，進一步包括采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息；確定被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息不相匹配，將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息輸出至上位機，上位機調(diào)整當(dāng)前已下發(fā)的比例參數(shù)信息。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進一步包括確定被控設(shè)備運行狀態(tài)信息與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配，向上位機輸出控制完成信息。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述模擬信號包括4 20mA模擬信號、0 5V模擬信號、脈寬調(diào)制器脈沖信號或開關(guān)信號。
9.一種無線模擬量控制裝置，其特征在于，該裝置包括無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊，其中，無線通信模塊，接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包，輸出至微處理器；微處理器，解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊；模擬量輸出模塊，接收比例參數(shù)信息，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述無線通信模塊采用TI的CC系列無線通信芯片； 所述微處理器采用16位的MSP430單片機。
11.一種無線模擬量控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括上位機、無線網(wǎng)關(guān)以及無線模擬量控制裝置，其中，上位機，用于確定被控設(shè)備的比例參數(shù)信息，將比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID信息進行封裝后形成數(shù)據(jù)包，發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)；無線網(wǎng)關(guān)，將接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至無線模擬量控制裝置；無線模擬量控制裝置，接收并解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)關(guān)進一步用于將接收的數(shù)據(jù)包進行加密或解密處理。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括無線傳感器， 無線傳感器，采集被控設(shè)備運行狀態(tài)信息，輸出至無線模擬量控制裝置；無線模擬量控制裝置，進一步用于判斷接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息是否與預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息相匹配，如果不匹配，將被控設(shè)備運行狀態(tài)信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān)，如果匹配，將控制完成信息加密后輸出至無線網(wǎng)關(guān)； 無線網(wǎng)關(guān)，進一步用于將接收的信息解密后輸出至上位機；上位機，進一步用于根據(jù)接收的被控設(shè)備運行狀態(tài)信息以及預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)對應(yīng)的運行狀態(tài)信息調(diào)整被控設(shè)備的比例參數(shù)信息。
14.如權(quán)利要求11至13任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線模擬量控制裝置包括無線通信模塊、微處理器以及模擬量輸出模塊，其中，無線通信模塊，接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備ID的數(shù)據(jù)包，輸出至微處理器；微處理器，解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息，確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息輸出至模擬量輸出模塊；模擬量輸出模塊，接收比例參數(shù)信息，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)關(guān)包括接口模塊、網(wǎng)關(guān)微處理器以及網(wǎng)關(guān)無線通信模塊，其中，接口模塊，用于提供與上位機連接的接口，接收上位機輸出的數(shù)據(jù)包，輸出至網(wǎng)關(guān)微處理器，接收網(wǎng)關(guān)微處理器的數(shù)據(jù)包，輸出至上位機；網(wǎng)關(guān)微處理器，接收接口模塊輸出的數(shù)據(jù)包，進行加密后輸出至網(wǎng)關(guān)無線通信模塊；接收網(wǎng)關(guān)無線通信模塊輸出的加密的數(shù)據(jù)包，解密后輸出至接口模塊；網(wǎng)關(guān)無線通信模塊，接收網(wǎng)關(guān)微處理器輸出的加密數(shù)據(jù)包，輸出至無線模擬量控制裝置；接收無線模擬量控制裝置發(fā)送的加密數(shù)據(jù)包，輸出至網(wǎng)關(guān)微處理器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線模擬量控制方法、裝置及系統(tǒng)。該方法包括接收外部發(fā)送的攜帶比例參數(shù)信息以及被控設(shè)備標(biāo)識ID的數(shù)據(jù)包；解析數(shù)據(jù)包，確定數(shù)據(jù)包中攜帶的被控設(shè)備ID與預(yù)先設(shè)置的ID匹配，獲取數(shù)據(jù)包中的比例參數(shù)信息；確定比例參數(shù)在預(yù)先設(shè)置的比例參數(shù)閾值范圍內(nèi)，將比例參數(shù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號，向被控設(shè)備輸出模擬信號，以使被控設(shè)備根據(jù)接收的模擬信號進行調(diào)節(jié)。應(yīng)用本發(fā)明，可以降低人工維護成本、提高設(shè)備工作效率。
文檔編號G08C17/02GK102411352SQ20111034152
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者唐智斌, 張俊輝, 羅銀生 申請人:北京必創(chuàng)科技有限公司