專利名稱：基于gps定位的無線角度傳感器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種無線多類數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，融合了信號(hào)處理、GPRS技術(shù)和GPS技術(shù)等多種技術(shù)。具體涉及一種可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)角度傳感器與GPS位置數(shù)據(jù)采集并結(jié)合 GPRS無線傳輸技術(shù)的信息采集處理系統(tǒng)。可以與移動(dòng)視頻監(jiān)控、車輛移動(dòng)定位監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)松耦合集成，為各種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供有力的數(shù)據(jù)支持。
背景技術(shù)：
[0002]隨科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，高新技術(shù)被不斷應(yīng)用于各行各業(yè)，各種技術(shù)間、行業(yè)間的聯(lián)系也越來越緊密。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在無法良好布線的地方則具有很大局限性。另外，傳統(tǒng)的信息采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息固定，在擴(kuò)展性方面有所欠缺，不利于與其他的系統(tǒng)的集成，無法實(shí)現(xiàn)信息的共享和應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種集GPS和角度傳感器數(shù)據(jù)采集和處理為一體的信息采集處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合信號(hào)處理、GPRS技術(shù)和GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)， 針對(duì)目前各種移動(dòng)視頻監(jiān)控、車輛移動(dòng)定位監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與信息處理的應(yīng)用要求，將信號(hào)處理、GPRS技術(shù)和GPS技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與處理中，GPRS具有傳輸速率高、 價(jià)格低廉、接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)。并且在數(shù)據(jù)傳送之前并不需要預(yù)先分配信道，易于隨時(shí)建立連接。GPS能迅速確定用戶端在地球上所處的位置及海拔高度，可以為地球表面絕大部分地區(qū)(98%)提供準(zhǔn)確的定位、測(cè)速和高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。通過信息采集終端完成現(xiàn)場(chǎng)GPS 數(shù)據(jù)和角度傳感器數(shù)據(jù)的采集和處理，并將數(shù)據(jù)通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至指定數(shù)據(jù)中心， 終端用戶可通過internet訪問數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，獲取歷史信息和實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)。這樣，實(shí)現(xiàn)了儀器輕便化、多參數(shù)一體化，又充分利用了資源，實(shí)現(xiàn)了高效率、高精度、多類型的數(shù)據(jù)采集和處理，并具有易于與其他系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)松耦合集成的優(yōu)勢(shì)。為多種移動(dòng)視頻監(jiān)控、車輛移動(dòng)定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用提供有力的支持。[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于包括信息采集終端、終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備、無線通訊設(shè)備和數(shù)據(jù)中心四部分；所述信息采集終端包括角度傳感器模塊和GPS信號(hào)接收模塊，完成角度數(shù)據(jù)采集與GPS 信息的接收；所述終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要由一個(gè)微處理器模塊組成，將被測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并提供多個(gè)接口用于擴(kuò)展；所述無線傳輸設(shè)備是指GPRS模塊，用于建立信息采集終端到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸通道；所述數(shù)據(jù)中心是用于接收數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的接收、保存、管理及轉(zhuǎn)發(fā)。[0005]按照本實(shí)用新型提供的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述信息采集終端包括角度傳感器模塊和GPS信號(hào)接收模塊，其中角度傳感器模塊和GPS信號(hào)接收模塊分別通過1 接口和UART接口與終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連接。[0006]按照本實(shí)用新型提供的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要由一個(gè)LM3S1138微處理器模塊組成，具有通用1 接口和UART接口，分別與角度傳感器模塊和GPS信號(hào)接收模塊相連接。[0007]按照本實(shí)用新型提供的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)中心是位于hternet網(wǎng)絡(luò)中具有固定IP地址的計(jì)算機(jī)服務(wù)器。[0008]本實(shí)用新型的有益效果是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，分為四個(gè)獨(dú)立的部分——包括信息采集終端、終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備、無線通訊設(shè)備和數(shù)據(jù)中心四部分，既方便現(xiàn)場(chǎng)的操作和維護(hù)， 又能實(shí)現(xiàn)高效傳輸，方便用戶訪問。而且，這四個(gè)部分既可以單獨(dú)作為角度信息和GPS信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用，也可與其他系統(tǒng)集成進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，采用GPS數(shù)據(jù)和角度傳感器數(shù)據(jù)一體化采集，實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理、GPRS技術(shù)和GPS技術(shù)集成；在系統(tǒng)功能上，在完成角度數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，將GPS信息集成到系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳送至指定服務(wù)器，終端用戶可通過internet訪問數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，獲取歷史信息和實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)；在系統(tǒng)性能上，采用低功耗電源(可電池供電)設(shè)計(jì)方案，功耗低、使用方便，該系統(tǒng)通過GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線通訊，易于實(shí)現(xiàn)且價(jià)格低廉；在技術(shù)指標(biāo)上，設(shè)備攜帶方便，重量<lKg ； GPS全球定位精度能達(dá)到5米以內(nèi)；角度傳感器靈敏度高，傳感器功耗100uA;磁場(chǎng)范圍廣+/-80e ；分辨率20e ；角度精確度到1 ° 2°。


[0009]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。[0010]圖1為本實(shí)用新型提供的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。[0011]圖2為本實(shí)用新型提供的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0012]圖1為本實(shí)用新型提供的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。如圖中所示，一種基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于包括信息采集終端、終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備、無線通訊模塊和數(shù)據(jù)中心四部分；所述信息采集終端包括角度傳感器模塊 (HMC5883L)和GPS信號(hào)接收模塊，完成設(shè)備角度數(shù)據(jù)采集與GPS信息的接收；所述終端數(shù)據(jù)處理模塊是一個(gè)微處理器(LM3S1138)，處理角度數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)的電平轉(zhuǎn)換；所述無線傳輸設(shè)備是指GPRS模塊，用于建立信息采集終端到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸通道；所述數(shù)據(jù)中心是用于接收數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的接收、保存、管理及轉(zhuǎn)發(fā)。[0013]使用時(shí)，將信息采集終端放置在需監(jiān)測(cè)地段，即可獲得實(shí)時(shí)的GPS和角度信息，由無線通信模塊將經(jīng)終端數(shù)據(jù)處理模塊處理過的GPS和角度傳感器的數(shù)據(jù)信息通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送至指定的服務(wù)器端，由數(shù)據(jù)中心接收、分配、保存、管理這些數(shù)據(jù)，終端用戶可通過internet訪問數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，獲取歷史信息和實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)。[0014]在軟件功能上主要完成數(shù)據(jù)信息終端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸以及數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)接收與轉(zhuǎn)發(fā)。所述的信息采集終端上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸軟件主要完成實(shí)時(shí)的GPS信息與角度傳感器數(shù)據(jù)的獲取與編碼，將被測(cè)得的模擬量轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)值量，這些數(shù)據(jù)可以通過GPRS無線通信模塊接入hternet網(wǎng)，并與hternet網(wǎng)內(nèi)指定的服務(wù)器建立連接并發(fā)送數(shù)據(jù)。所述的數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)接收與轉(zhuǎn)發(fā)軟件主要完成遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)的接收，獲取歷史信息和實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，并按需轉(zhuǎn)發(fā)至客戶端用戶。[0015]在物理結(jié)構(gòu)上，外部采用一體化設(shè)計(jì)方案，整個(gè)結(jié)構(gòu)采用金屬外殼，設(shè)備外形簡(jiǎn)單，易于攜帶，體積小，使用方便。內(nèi)部采用模塊化設(shè)計(jì)方式，增強(qiáng)了設(shè)備整體穩(wěn)定性并易于維護(hù)，有效減少維護(hù)成本，方便擴(kuò)充模塊，易于增強(qiáng)系統(tǒng)功能。由于數(shù)據(jù)通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，有效降低了成本，并可采用獨(dú)立供電設(shè)計(jì)(如光伏電池等)，免于布線，監(jiān)測(cè)點(diǎn)安置更為方便(如固定、移動(dòng)、臨時(shí)、車載等)，使用方式靈活。該系統(tǒng)具有獨(dú)立數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，易于與其他設(shè)備相集成，終端用戶可通過internet訪問數(shù)據(jù)中心獲取實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。[0016]雖然結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)不需要?jiǎng)?chuàng)作性勞動(dòng)就能做出的各種變形或修改仍屬本專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于包括信息采集終端、終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備、無線通訊設(shè)備和數(shù)據(jù)中心四部分；所述信息采集終端包括角度傳感器模塊和GPS 信號(hào)接收模塊，完成角度數(shù)據(jù)采集與GPS信息的接收；所述終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要由一個(gè)微處理器模塊組成，將被測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，并提供多個(gè)接口用于擴(kuò)展；所述無線傳輸設(shè)備是指GPRS模塊，用于建立信息采集終端到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸通道；所述數(shù)據(jù)中心是用于接收數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的接收、保存、管理及轉(zhuǎn)發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述信息采集終端包括角度傳感器模塊和GPS信號(hào)接收模塊，其中角度傳感器模塊和GPS信號(hào)接收模塊分別通過I2C接口和UART接口與終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述終端數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要由一個(gè)LM3S1138微處理器模塊組成，具有通用I2C接口和UART接口， 分別與角度傳感器模塊和GPS信號(hào)接收模塊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)中心是位于hternet網(wǎng)絡(luò)中具有固定IP地址的計(jì)算機(jī)服務(wù)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于GPS定位的無線角度傳感器系統(tǒng)，包括信息采集終端、終端數(shù)據(jù)處理模塊、無線通訊設(shè)備和數(shù)據(jù)中心四部分；信息采集終端包括角度傳感器模塊和GPS信號(hào)接收模塊，用于測(cè)量設(shè)備的方向角度和獲取實(shí)時(shí)GPS信息；終端數(shù)據(jù)處理模塊用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的電平轉(zhuǎn)換；無線傳輸設(shè)備是指GPRS模塊，將經(jīng)終端數(shù)據(jù)處理模塊處理過的信息發(fā)送至數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心是用于接收數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)保存、管理及轉(zhuǎn)發(fā)。該系統(tǒng)可與現(xiàn)有多種移動(dòng)視頻監(jiān)控、車輛移動(dòng)定位監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)松耦合集成，具有系統(tǒng)封裝性良好與無線傳輸、可移動(dòng)、數(shù)據(jù)傳輸獨(dú)立高效等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)H04W4/02GK202334901SQ20112046083
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月19日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:成都理工大學(xué)