專利名稱：一種遠程參量監(jiān)測裝置以及遠程參量監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及參量監(jiān)測領域，并且尤其涉及一種遠程參量監(jiān)測裝置以及遠程參量監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
參量監(jiān)測一般包括溫度監(jiān)測、壓力監(jiān)測、液位監(jiān)測、流量監(jiān)測等。現有參量監(jiān)測，例如溫度監(jiān)測，一般采用便攜式測溫儀、紅外線測溫槍、溫度傳感器等(包括有線傳輸和近距離無線傳輸兩種)。對于便攜式測溫儀和紅外線測溫槍而言，存在監(jiān)測人員記錄工作量大且實時性差的缺陷，而且某些監(jiān)測區(qū)域是不便于監(jiān)測人員進入的。對于可對所監(jiān)測的溫度進行有線傳輸或近距離無線傳輸的溫度傳感器而言，其會受到傳輸距離的限制。

實用新型內容為克服現有技術中的參量監(jiān)測裝置記錄工作量大、實時性差以及受到傳輸距離限制的缺陷，本實用新型特提供一種實時性強且無傳輸距離限制的遠程參量監(jiān)測裝置和遠程參量監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測裝置包括參量傳感器；A/D轉換模塊，該A/D轉換模塊的輸入端與所述參量傳感器的輸出端電連接，接收所述參量傳感器所發(fā)出的代表所感測的參量的模擬信號，并發(fā)送經A/D轉換后的數字信號；以及控制及通信模塊，與所述A/ D轉換模塊的輸出端電連接，接收所述經A/D轉換后的數字信號，并以短消息的形式發(fā)送根據所述數字信號計算出的參量。其中，所述控制及通信模塊包括依次電連接的SIM卡槽、移動通信模塊以及控制模塊，該控制模塊與所述A/D轉換模塊的輸出端電連接。其中，所述A/D轉換模塊包括一個或多個A/D轉換接口，所述控制及通信模塊還包括針對該一個或多個A/D轉換接口的設置模塊，該設置模塊與所述控制模塊電連接。其中，該裝置還可包括電源，該電源與所述參量傳感器、A/D轉換模塊以及控制及通信模塊電連接。其中，該裝置還可包括報警模塊，該報警模塊與所述控制及通信模塊電連接，該報警模塊可為揚聲器或LED燈。其中，所述控制及通信模塊可為JB35GK模塊。其中，所述參量傳感器可為溫度傳感器、濕度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、壓力傳感器、流量傳感器或液位傳感器中的至少一者。其中，所述A/D轉換模塊可為并聯比較型A/D轉換器、反饋比較型A/D轉換器、雙積分型A/D轉換器或V-F變換型A/D轉換器。所述控制及通信模塊還可以接收遠程觸發(fā)信號和/或遠程控制指令。本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測系統(tǒng)包括上述遠程參量監(jiān)測裝置；以及客戶端，該客戶端通過移動通信網絡而與遠程參量監(jiān)測裝置通信，該客戶端用于發(fā)送觸發(fā)信號至所述遠程參量監(jiān)測裝置，并接收所述遠程參量監(jiān)測裝置所發(fā)送的短消息。本實用新型利用覆蓋面積廣的移動通信網絡進行參量的無線監(jiān)測，消除了現有的遠程參量監(jiān)測裝置無法對代表參量的信息進行遠距離、高精度傳輸的局限，使傳輸距離擴大到了全地球GSM網絡覆蓋的所有區(qū)域。而且，以短消息的方式發(fā)送參量信息，無需收取漫游費用，實現了本地和異地無差異參量監(jiān)測。

圖1為本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測裝置中的控制及通信模塊的結構示意圖；圖3為本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測裝置中的控制及通信模塊的另一結構示意圖；以及圖4為實用新型提供的遠程參量監(jiān)測系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。圖1為本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測裝置的結構示意圖。如圖1所示，本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測裝置包括參量傳感器100 ；A/D轉換模塊200，該A/D轉換模塊200 的輸入端與所述參量傳感器100的輸出端電連接，接收所述參量傳感器100所發(fā)出的代表所感測的參量的模擬信號，并發(fā)送經A/D轉換之后的數字信號；以及控制及通信模塊300， 與所述A/D轉換模塊200的輸出端電連接，接收所述經A/D轉換后的數字信號，并以短消息的形式發(fā)送根據所述數字信號計算出的參量。圖2為本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測裝置中的控制及通信模塊300的結構示意圖。如圖2所示，所述控制及通信模塊300可包括依次電連接的SIM卡槽310、移動通信模塊320以及控制模塊330，該控制模塊330與所述A/D轉換模塊200的輸出端電連接，用于接收來自所述A/D轉換模塊200的經A/D轉換后的數字信號，并根據該數字信號，計算出所述參量，之后將該參量通過所述SIM卡槽310內的SIM卡(該SIM卡于使用本發(fā)明的遠程參量監(jiān)測裝置時裝入該SIM卡槽310)和移動通信模塊320以短消息方式發(fā)送出去。所述控制模塊330內可存儲針對某一傳感器的特性參數，該參數可包括傳感器輸出信號電壓最小值、傳感器輸出信號電壓最大值、傳感器輸出信號電壓最小值對應的下限顯示量程、傳感器輸出信號電壓最大值對應的上限顯示量程、以及參量單位等。例如，Microchip公司出品的集成溫度傳感器TC1047而言，其具有以下特性參數測溫范圍-40°C 125°C;測量精度士2°C;信號輸出0. 1 1. 75V ；電源5VDC/35微安。也就是說，TC1047溫度傳感器在-40°C時，對應輸出最小信號電壓為0. IV ；在125°C時，對應輸出最大信號電壓為1. 75V。之后，所述控制模塊330可根據其所存儲的特性參數以及A/D轉換模塊200所輸出的代表參量的數字信號，計算該參量。例如，對于上述溫度傳感器TC1047而言，如果代表參量的數字信號為0. 6V，則可根據該數字信號與參量之間的線性關系，計算出所監(jiān)測的溫度為10°C。圖3為本實用新型提供的遠程參量監(jiān)測裝置中的控制及通信模塊的另一結構示意圖。如圖3所示，優(yōu)選地，所述A/D轉換模塊200可包括一個或多個A/D轉換接口，所述控制及通信模塊300還可包括針對該一個或多個A/D轉換接口的設置模塊340，該設置模塊340與所述控制模塊330電連接。所述A/D轉換接口可與外部參量傳感器相連，接收該外部參量傳感器的輸出信號(該輸出信號可分為電流信號和電壓信號)，并將其轉換為相應的數字信號。所述設置模塊340可針對A/D轉換接口設置相應的參數，諸如傳感器輸出信號電壓最小值、傳感器輸出信號電壓最大值、傳感器輸出信號電壓最小值對應的下限顯示量程、傳感器輸出信號電壓最大值對應的上限顯示量程、以及參量單位等。之后，所述控制模塊330可從所述A/D轉換接口接收數字信號，并根據所述設置模塊340所設置的與該 A/D轉換接口相對應的參數，計算所述A/D轉換接口所感測的參量。通過該A/D轉換接口， 可使該A/D轉換接口連接不同類型的參量傳感器，便于對本發(fā)明的遠程參量監(jiān)測裝置進行擴展，以實現不同參量(諸如，溫度、濕度、壓力、流量等)的監(jiān)測。對于輸出信號為電流信號的外部參量傳感器而言，所述A/D轉換接口的兩個輸入端(傳感器信號輸入端和接地端)并聯有一電阻，以將該外部參量傳感器所輸出的電流信號轉換為電壓信號，并對該電壓信號執(zhí)行A/D轉換。例如，對于輸出電流范圍為4 20mA、 測量范圍為100 IOOOMPa的壓力傳感器且所并聯的電阻的阻值為250歐而言，該電阻兩端可產生1 5V的信號電壓(根據公式U = IR，可以算出傳感器輸出信號電壓最小值= 250 Ω Χ0. 004mA= IV，傳感器輸出信號電壓最大值=250 Ω Χ0. 02mA = 5V)，此時可利用所述設置模塊340將該A/D轉換接口的傳感器輸出信號電壓最小值和傳感器輸出信號電壓最大值分別設置為IV和5V，將上限顯示量程和下限顯示量程分別設置為IOOOMPa和lOOMPa， 并將參量單位設置為MPa。對于輸出信號為電壓信號的外部參量傳感器而言，可直接利用所述設置模塊340對與該外部參量傳感器相連的A/D轉換接口進行設置，無需并聯電阻將電流信號轉換為電壓信號。一般而言，參量感測均是存在誤差的，該誤差主要由以下原因造成(1)傳感器本身的測量誤差；(2) A/D轉換模塊200的轉換誤差；以及(3)傳感器與A/D轉換模塊200之間的連線過長，造成衰減引起誤差。優(yōu)選地，利用上述設置模塊340，可采用上下平移整個顯示量程范圍來修正該誤差，具體方法為(1)如果所感測的參量比實際參量大k，則將整個顯示量程向上平移k，即下限顯示量程+k、上限顯示量程+k;以及(2)如果所感測的參量比實際參量小k，，則將整個顯示量程向下平移k，即下限顯示量程-k、上限顯示量程-k。例如，一 A/D轉換接口外接了一個溫度傳感器，設置的顯示量程范圍是-40°C 125°C，在室溫 25°C時的測量值為22. 5°C，小了 2. 5°C。此時，可以將整個顯示量程向下平移2. 5，即把量程范圍調整為-42. 5°C 122. 5°C，以修正該誤差。其中，所述參量傳感器100可為溫度傳感器、濕度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、壓力傳感器、流量傳感器或液位傳感器等中的至少一者，任何可實現某一參量的感測的傳感器皆可應用于此。所述A/D轉換模塊200可為任何可實現A/D轉換的A/D轉換器，諸如并聯比較型A/D轉換器、反饋比較型A/D轉換器、雙積分型A/D轉換器或V-F變換型A/D 轉換器，該A/D轉換模塊200可包含8 13個A/D轉換接口，每一 A/D轉換接口可接不同的外部參量傳感器，以實現多路監(jiān)測。優(yōu)選地，所述控制及通信模塊300可具有振鈴觸發(fā)工作方式和短消息觸發(fā)工作方式。對于振鈴觸發(fā)工作方式而言，可利用客戶端撥打該控制及通信模塊300中SIM卡內所存儲的號碼，該控制及通信模塊300可在得到來電客戶端的號碼之后掛斷，并在之后將多路參量傳感器所感測的參量以短消息方式發(fā)送至所述客戶端。該振鈴觸發(fā)的好處在于通話雙方都沒進入通話狀態(tài)，是完全免費的觸發(fā)方式。對于短消息觸發(fā)工作方式，所述控制及通信模塊300可接收短消息，并在之后將多路參量傳感器所感測的參量以短消息方式發(fā)送至發(fā)送所述短消息的客戶端。優(yōu)選地，所述控制及通信模塊300還可接收遠程控制指令，并根據該控制指令設置發(fā)送哪些參量以及該參量的發(fā)送方式(例如，單次發(fā)送或每隔一時間段發(fā)送一次)，例如，控制指令可設置控制及通信模塊300每隔7秒發(fā)送一次溫度參量和流量參量。該遠程控制指令可以與觸發(fā)信號一同發(fā)送，例如通過同一條短消息，所述控制及通信模塊300對其所接收短消息中的內容進行識別，例如，若短消息內容為“測量”，則直接將多路參量傳感器所感測的參量以短消息方式發(fā)送至發(fā)送所述短消息的客戶端；若短消息內容為“間隔X 秒”，則每隔X秒便將多路參量傳感器所感測的參量以短消息方式發(fā)送至發(fā)送所述短消息的客戶端，以實現定時連續(xù)回傳所感測的參量。在此，所述控制及通信模塊300可為JB35GK模塊，然而本實用新型并不限于此，任何和實現以上功能的模塊皆可應用于此。優(yōu)選地，所述遠程參量監(jiān)測裝置還可包括電源，該電源與所述參量傳感器100、A/D 轉換模塊200以及控制及通信模塊300電連接。通過針對本實用新型的遠程參量監(jiān)測裝置單獨提供電源，可減少干擾。優(yōu)選地，所述遠程參量監(jiān)測裝置還可包括報警模塊，該報警模塊與所述控制及通信模塊300電連接。該控制及通信模塊300中的控制模塊330內可存儲下限報警值和/或上限報警值(針對不同A/D轉換接口的下限報警值和/或上限報警值亦可由所述設置模塊 340進行設置)，當所感測的參量超出所述下限報警值或上限報警值時，控制模塊—330 控制所述報警模塊以本領域技術人員可以預見的形式進行報警，例如可以以聲音或光的形式進行報警、發(fā)送報警短消息至客戶端、或斷開相應的繼電器(該繼電器的ID可預先存儲于控制模塊330內，亦可通過所述設置模塊340針對不同A/D轉換接口進行設置)以避免處于所感測環(huán)境內的其他設備損壞。所述報警模塊可為揚聲器或LED燈。相應地，本實用新型還提供一種遠程溫度監(jiān)測系統(tǒng)。圖4為實用新型提供的遠程參量監(jiān)測系統(tǒng)的結構示意圖，如圖4所示，該系統(tǒng)包括上述遠程參量監(jiān)測裝置10 ；以及客戶端20，該客戶端20通過移動通信網絡而與遠程參量監(jiān)測裝置10相連，發(fā)送觸發(fā)信號至所述遠程參量監(jiān)測裝置10，并接收所述遠程參量監(jiān)測裝置10所發(fā)送的包含參量信息的短消息。該客戶端可為手機、計算機、個人數字助理等。所述觸發(fā)信號可以為振鈴、短消息以及其他本領域技術人員可預見的信號。所述客戶端20還可以發(fā)送控制指令，該控制指令可設置所述遠程參量監(jiān)測裝置10發(fā)送哪些參量以及該參量的發(fā)送方式(例如，單次發(fā)送或每隔一時間段發(fā)送一次)，該控制指令可與所述觸發(fā)信號一同發(fā)送。本實用新型可以很好地解決現有便攜式檢測和有線無線檢測的各種弊端，以極低的成本獲得及時準確的溫度信息。只要有GSM信號的地方，都可以利用手機查詢和接收現場參量傳感器100發(fā)送的參量信息，方便快捷，而且可以自由設置獲得信息的方式和頻率。 由于短消息不收取漫游費，可以解決異地測量和接收的漫游費用問題。[0035] 雖然本實用新型已通過上述實施例所公開，然而上述實施例并非用以限定本實用新型，任何本實用新型所屬技術領域中技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，應當可以作各種的變動與修改。因此本實用新型的保護范圍應當以所附權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求1.一種遠程參量監(jiān)測裝置，其特征在于，該裝置包括參量傳感器(100)；A/D轉換模塊(200)，該A/D轉換模塊(200)的輸入端與所述參量傳感器(100)的輸出端電連接，接收所述參量傳感器(100)所發(fā)出的代表所感測的參量的模擬信號，并發(fā)送經 A/D轉換后的數字信號；以及 控制及通信模塊(300)，與所述A/D轉換模塊(200)的輸出端電連接，接收所述經A/D 轉換后的數字信號，并以短消息的形式發(fā)送根據所述數字信號計算出的參量。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制及通信模塊(300)包括依次電連接的SIM卡槽(310)、移動通信模塊(320)以及控制模塊(330)，該控制模塊(330)與所述 A/D轉換模塊(200)的輸出端電連接。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述A/D轉換模塊(200)包括一個或多個A/D轉換接口，所述控制及通信模塊(300)還包括針對該一個或多個A/D轉換接口的設置模塊(340)，該設置模塊(340)與所述控制模塊(330)電連接。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括電源，該電源與所述參量傳感器(100)、A/D轉換模塊(200)以及控制及通信模塊(300)電連接。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括報警模塊，該報警模塊與所述控制及通信模塊(300)電連接。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述報警模塊為揚聲器或LED燈。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制及通信模塊(300)為JB35GK模塊。
8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述參量傳感器(100)為溫度傳感器、濕度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、壓力傳感器、流量傳感器或液位傳感器中的至少一者。
9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述A/D轉換模塊(200)為并聯比較型 A/D轉換器、反饋比較型A/D轉換器、雙積分型A/D轉換器或V-F變換型A/D轉換器。
10.一種遠程參量監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括根據權利要求1-9中任一項權利要求所述的遠程參量監(jiān)測裝置(10)；以及客戶端(20)，該客戶端(20)通過移動通信網絡而與遠程參量監(jiān)測裝置(10)通信，該客戶端(20)用于發(fā)送觸發(fā)信號至所述遠程參量監(jiān)測裝置(10)，并接收所述遠程參量監(jiān)測裝置(10)所發(fā)送的包含參量信息的短消息。
專利摘要本實用新型提供了一種遠程參量監(jiān)測裝置以及遠程參量監(jiān)測系統(tǒng)，所述遠程參量監(jiān)測裝置包括參量傳感器；A/D轉換模塊，該A/D轉換模塊的輸入端與所述參量傳感器的輸出端電連接，接收所述參量傳感器所發(fā)出的代表所感測的參量的模擬信號，將該代表參量的信號進行A/D轉換，并發(fā)送經A/D轉換后的數字信號；以及控制及通信模塊，與所述A/D轉換模塊的輸出端電連接，接收所述經A/D轉換后的數字信號，計算該參量，并以短消息的形式發(fā)送根據所述數字信號計算出的參量。本實用新型利用無處不在的GSM網絡進行參量的無線監(jiān)測，使傳輸距離擴大到了全地球GSM網絡覆蓋的所有區(qū)域。而且，以短消息的方式發(fā)送參量信息，無需收取漫游費用，實現了本地和異地無差異參量監(jiān)測。
文檔編號G08C17/02GK202111860SQ201120059990
公開日2012年1月11日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權日2010年12月15日
發(fā)明者左德剛 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華黃驊港務有限責任公司