專利名稱：一種載波測溫采集器及其數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種測溫采集設(shè)備，特別涉及的是一種載波測溫采集器及其 數(shù)據(jù)處理方法。
背景技術(shù)：
在我國目前的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，大部分用能單位對傳統(tǒng)的資源開發(fā)利用方式仍未 從根本上轉(zhuǎn)變，重開發(fā)輕保護(hù)、重建設(shè)輕節(jié)約的思想仍普遍存在，以浪費(fèi)能源和 犧牲環(huán)境為代價換取眼前和局部利益的現(xiàn)象在一些地區(qū)時有發(fā)生。據(jù)世界銀行研 究，用能單位對解決能源問題的貢獻(xiàn)率只有20%,世界各國的實(shí)踐表明，解決能 源問題，必須由政府管理部門來主導(dǎo)，通過各用能單位的大力配合，才能實(shí)現(xiàn)全 面到位的監(jiān)控體系。
傳統(tǒng)的能源監(jiān)督管理所依靠的人工作業(yè)和分析手段遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)發(fā) 展和社會發(fā)展的要求。主要依靠重點(diǎn)用能單位每年填報(bào)的相關(guān)的能源報(bào)表，進(jìn)行 對比分析。存在著數(shù)據(jù)嚴(yán)重滯后，時效性差，數(shù)據(jù)可靠性難以判斷，指導(dǎo)能源管 理的針對性弱等問題。
現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出節(jié)能監(jiān)測平臺進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并記錄各用能單位的能耗信息、 用能系統(tǒng)狀態(tài)、各類能耗參數(shù)等，分析對比能源使用狀況，發(fā)現(xiàn)問題并提供解決 方案，實(shí)現(xiàn)了能源管理的信息化、自動化建設(shè)，加強(qiáng)了能源監(jiān)督管理工作，這是 一個很有前景的管理辦法。
但目前節(jié)能監(jiān)測平臺只能對供暖、制冷耗能量進(jìn)行監(jiān)測，如何客觀科學(xué)地評 價用戶供暖、制冷用能效率是當(dāng)前節(jié)能監(jiān)測平臺發(fā)展存在的瓶頸，但是通過結(jié)合 環(huán)境溫度在線監(jiān)測技術(shù)，則可為節(jié)能考核提供更有力的監(jiān)測手段；
通過溫度在線監(jiān)測，政府節(jié)能管理部門可以實(shí)時了解和掌握監(jiān)測單位的環(huán)境 溫度，加強(qiáng)節(jié)能降耗工作的監(jiān)管力度；
樓宇管理者則可以通過環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)，依據(jù)溫度動態(tài)變動情況進(jìn)行供暖、 制冷調(diào)度，在保障環(huán)境舒適度的同時，提高用能效率；
檔案館、圖書館、糧倉、冷庫等對環(huán)境溫度敏感的場所，也可以利用溫度監(jiān) 測系統(tǒng)隨時了解溫度變化情況，及時調(diào)控溫度到適當(dāng)?shù)姆秶?2006年8月的《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》中
"(二十七)控制室內(nèi)空調(diào)溫度。所有公共建筑內(nèi)的單位，包括國家機(jī)關(guān)、社 會團(tuán)體、企事業(yè)組織和個體工商戶，除特定用途外，夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不低 于26攝氏度，冬季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不高于20攝氏度。有關(guān)部門要據(jù)此修訂完 善公共建筑室內(nèi)溫度有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)監(jiān)督檢查。"
同時，由國家建設(shè)部、國家質(zhì)監(jiān)總局聯(lián)合發(fā)布，自2006年3月1日起實(shí)施的 《空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)范》(GB50365-2005 )提出夏季一般房間環(huán)境溫度不 得低于25攝氏度，大堂、過廳與室外的溫差則應(yīng)控制在IO攝氏度以內(nèi)；冬天， 一般房間溫度不得高于2(TC，而大堂、過廳的溫度不得高于18°C。
因此如何能夠?qū)Χ鄠€目標(biāo)用能單位的現(xiàn)場溫度進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集，并符合通 常標(biāo)準(zhǔn)，這種標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)具體的采集要求決定的，如以下標(biāo)準(zhǔn)
測溫精度士0.5。C
測溫范圍-55°C—十125。C
工作溫度-10°C +50°C
另 一 方面環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)的關(guān)鍵在于對測溫裝置及通信方式的選擇 其是具有一定的選擇原則的，如 4氐成本的il/f言方式； 數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性； 可利用現(xiàn)有資源能力強(qiáng)； 基礎(chǔ)設(shè)施條件要求低； 改造施工量小，可行性高。
但是通過對現(xiàn)有數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行了分析，我們發(fā)現(xiàn)都存在一定的缺陷
有線總線方式，此技術(shù)成熟、簡單，在通信信道正常的情況下通信穩(wěn)定可靠， 可以實(shí)現(xiàn)即時通信，但布線量大，對室內(nèi)裝修具有一定破壞性，通信信道易損壞， 損壞后故障查找和排除困難、恢復(fù)慢，信道后續(xù)維護(hù)量大；
固定電話網(wǎng)方式，較穩(wěn)定可靠，維護(hù)量也較少，但系統(tǒng)運(yùn)行有額外費(fèi)用，而 且覆蓋區(qū)域范圍小，使用后影響固定電話通話效果；
射頻無線傳輸方式，將電信息源(模擬或數(shù)字的)用高頻電流進(jìn)行調(diào)制(調(diào)
幅或調(diào)頻)，形成射頻信號，經(jīng)過天線發(fā)射到空中；遠(yuǎn)距離將射頻信號接收后進(jìn)
行反調(diào)制，還原成電信息源，這過程稱為無線傳輸。但是，由于氣候變化和地表 障礙物的影響，通信穩(wěn)定性差，通信距離短，由于工作設(shè)備需電池供電，后期材 料、維護(hù)人工成本高。
因此如何滿足具體的環(huán)境參數(shù)測量(如溫度、濕度)，如何克服上述的技術(shù) 缺陷，成了本領(lǐng)域技術(shù)人員一直在探索的方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種載波測溫采集器，用以克服上述存在的技術(shù)缺 陷以及滿足上述需要。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種載波測溫采集
器，其包括
一電源，為裝置提供運(yùn)行所需的電力； 若干傳感器用以釆集環(huán)境參數(shù)；
一通信單元，其用以接收一上位機(jī)發(fā)送來的指令，并將環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳 輸給所述的接受裝置；
一處理器，其分別與所述的傳感器以及通信單元相連接，用以處理獲得 的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并將所述的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)通過通信單元傳輸出去；
還包括存儲器其與所述的處理器相連接，用以儲存處理器控制程序；其
中，
所述的通信單元是由一電力線數(shù)據(jù)傳輸模塊以及一電感線圈組成，所述 的電力線數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述處理器的數(shù)據(jù)輸入/輸出端口相連接，對數(shù)據(jù) 進(jìn)行調(diào)制/解調(diào)；
較佳的，還包括一測試訪問接口，用以寫入處理器控制程序，并對本裝 置進(jìn)行調(diào)試；
較佳的，所述的傳感器為溫度傳感器、濕度傳感器、大氣壓力傳感器其 中之一或組合；
較佳的，所述的電源是由一電壓轉(zhuǎn)換器通過電力線接口與電力線相連接 獲得的；
較佳的，還包括一殼體，所述的殼體設(shè)置在所述的通信單元、處理器以
及存儲器外，所述的傳感器設(shè)置于所述的殼體外；
較佳的，還包括電源插接孔其設(shè)置于所述的殼體上，所述的電源插接口 與所述的電力線接口相連接，所述的用電器插接在所述的電源插接口上，通
過電力線接口與所述的電力線相連接；
其次一種載波測溫采集器的數(shù)據(jù)處理方法，其是通過上述的載波測溫采 集器實(shí)現(xiàn)的，其包括的步驟為
步驟a:初始化；
步驟b:判斷是否接收到一上位機(jī)的采集環(huán)境參數(shù)指令，如果是執(zhí)行下 述步驟c，否則執(zhí)行步驟b;
步驟c:判斷是否為要求由載波測溫采集器采集本地的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)， 如果是執(zhí)行下述步驟d,否則執(zhí)行上述步驟b;
步驟d:從所述的傳感器中讀出環(huán)境參數(shù)值，并發(fā)送給所述的上位機(jī)。
較佳的，所述的步驟c中，判斷是否為要求由載波測溫采集器采集本地的環(huán) 境參數(shù)，是通過對所述的載波測溫采集器進(jìn)行編址，如果接收到指令的地址與所 述編址對應(yīng)一致，則就確定為要求通過所述的載波測溫采集器采集本地的環(huán)境參 數(shù)數(shù)據(jù)。


圖1為本發(fā)明載波測溫采集器一較佳實(shí)施例的功能結(jié)構(gòu)筒圖； 圖2為本發(fā)明載波測溫采集器的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。 請參閱圖l所示，其為本發(fā)明載波測溫釆集器的功能結(jié)構(gòu)簡圖，其包括 一電源12,為裝置提供運(yùn)行所需的電力，由于本發(fā)明載波測溫采集器1所用
的電壓較低，因此需要通過電壓變換器121通過電力線接口 2將電力線3上的電
壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理；
傳感器11用以釆集環(huán)境參數(shù)值；所述的傳感器11為溫度傳感器、濕度傳感 器以及環(huán)境大氣壓力傳感器其中之一或任意組合，這是根據(jù)需要獲得的環(huán)境參數(shù) 決定的，我們采用DS18B20數(shù)字式溫度傳感器，其具有一總線接口，精度可在我
們要求的測溫范圍內(nèi)達(dá)到士0.5。C,同時也可以采集其它的環(huán)境參數(shù)，如濕度、大
氣壓力等；
一通信單元15，其用以向一上位機(jī)發(fā)送溫度數(shù)據(jù)；同時也獲得所述的上位機(jī) 發(fā)送過來的指令，所述的通信單元可以采用多種的通信方式；
一處理器14，其分別與所述的傳感器11以及通信單元15相連接，根據(jù)本裝 置初始設(shè)置的程序，對接收的指令進(jìn)行處理，同時通過一條I/O接口線從傳感器 ll中讀出環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并處理獲得的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過所述通信單 元15傳輸出去；
通常還應(yīng)包括存儲器其與所述的處理器14相連接，用以儲存處理器14控制 程序；當(dāng)然也可以處理一些臨時性文件。為滿足上述需求以及節(jié)約存儲器件，本 發(fā)明的載波測溫采集器1的處理器14采用的為ATMEG128作為CPU處理器，由 于其內(nèi)部具有一存儲單元，因此可以不再需要單獨(dú)安裝存儲器；其中，還包括一 測試訪問接口 ( JTAG ) 13，其與所述處理器14的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口相連接，用 以寫入處理器控制程序，并進(jìn)行調(diào)試。
所述的通信單元15是由一電力線數(shù)據(jù)(PLC)傳輸模塊151以及一電感線圈 152組成，所述的電感線圈152設(shè)置在本發(fā)明載波測溫釆集器1的電壓變換器121 與電力線接口 2相連的線路上，所述的電力線數(shù)據(jù)傳輸模塊151與所述處理器14 的數(shù)據(jù)輸入/輸出端相連接，對指令或數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制/解調(diào)；其具有一主端接口以及 一 PLC通信處理芯片，所述的PLC通信處理芯片采用的是YITRAN公司PLC通 信處理芯片IT800D,用于電力線數(shù)據(jù)信道接入和傳輸?shù)雀黜?xiàng)任務(wù)，其還包括一 EEPROM用以存儲各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，其與所述的PLC通信處理芯片相連接。還包括 一模擬前端(AFE)器件其與所述的PLC通信處理芯片相連接所述的模擬前端 與所述的電感線圈152相連接，將經(jīng)過調(diào)制的數(shù)據(jù)傳輸給所述的電感線圈152, 所述的電感線圈152將數(shù)據(jù)耦合到電力線3上；所述的模擬前端包括接收和發(fā)送 通道，設(shè)有所需的濾波器和放大器。
對于本發(fā)明采用的通信單元的技術(shù)方案為一種低壓電力線載波通信方式，根 據(jù)目前的成本要求和技術(shù)水平而言，低壓電力線載波通信方式已經(jīng)滿足實(shí)用化要 求。由于利用現(xiàn)有電力線3作為通信信道，因此信道建設(shè)工作量極少，信道不易 損壞，不會對現(xiàn)有系統(tǒng)和室內(nèi)環(huán)境造成破壞，無通信成本，施工周期短，后期維 護(hù)費(fèi)用低。
通過一個殼體將上述各元件封裝起來，將所述的傳感器11設(shè)置于所述殼體的 外面。在所述的電壓變換器121設(shè)有一插頭，其可以直接將本發(fā)明載波測溫采集 器l插在一插座上，使其置入欲監(jiān)測的環(huán)境中，但要注意傳感器探頭的位置，不要 離墻太近以免受到墻體溫度的影響。
由于使用本發(fā)明的載波測溫采集器1必將占用現(xiàn)有的一電源插孔，為此還包 括電源插接孔其設(shè)置于所述的殼體上，所述的電源插接口與所述的電力線接口相 連接，所述的用電器插接在所述的電源插接口上，通過電力線接口與所述的電力 線相連接(圖中未示)本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易就能完成這種設(shè)置，這里就不在贅 述了。
請參閱圖2所示，其為本發(fā)明載波測溫采集器的數(shù)據(jù)處理方法的流程圖，其
是通過上述的載波測溫采集器1實(shí)現(xiàn)的，其包括以下步驟 步驟a:初始化；
步驟b:判斷是否接收到一上位機(jī)的釆集參數(shù)指令，如果是執(zhí)行下述步驟c, 否則執(zhí)行步驟b;
步驟c:判斷是否為要求由載波測溫采集器采集本地的環(huán)境參數(shù)，如果是執(zhí) 行下述步驟d,否則執(zhí)行上述步驟b;
步驟d:從所述的傳感器11中讀出環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并發(fā)送給所述的上位機(jī)。
所述的步驟b中是通過處理器15去判斷通信單元是否獲得的由上位機(jī)發(fā)送過 來的采集指令信號。
所述的步驟c中，判斷是否為要求由載波測溫采集器1采集本地的環(huán)境參數(shù)， 是通過對所述的載波測溫采集器1進(jìn)行編址，如果接收到指令的地址與所述編址 對應(yīng)一致，則就確定為要求通過所述的載波測溫采集器1采集本地的環(huán)境參數(shù)數(shù) 據(jù)。
所述的步驟d中，通過傳感器11將環(huán)境參數(shù)信號傳遞處理器14，所述的處 理器14對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，傳輸給所述的電力線數(shù)據(jù)傳輸模塊，并進(jìn)行調(diào) 制，通過所述的電力線數(shù)據(jù)傳輸耦合器發(fā)送出去。
本發(fā)明由于需求的原因著重在于獲得溫度參數(shù)，從具體實(shí)施上來說本發(fā)明的 思想是不拘泥于僅僅對溫度參數(shù)的采集和傳輸，這取決于傳感器的種類也就是說 對采集參數(shù)類別的需要決定的。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限
制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其 進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種載波測溫采集器，其特征在于，其包括一電源，為裝置提供運(yùn)行所需的電力；若干傳感器用以采集環(huán)境參數(shù)；一通信單元，其用以接收一上位機(jī)發(fā)送來的指令，并將環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給所述的接收裝置；一處理器，其分別與所述的傳感器以及通信單元相連接，用以處理獲得的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并將所述的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)通過通信單元傳輸出去；還包括存儲器其與所述的處理器相連接，用以儲存處理器控制程序；其中，所述的通信單元是由一電力線數(shù)據(jù)傳輸模塊以及一電感線圈組成，所述的電力線數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述處理器的數(shù)據(jù)輸入/輸出端口相連接，對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制/解調(diào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波測溫采集器，其特征在于，還包括一測 試訪問接口，用以寫入處理器控制程序，并對本裝置進(jìn)行調(diào)試。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波測溫采集器，其特征在于，所述的傳感 器為溫度傳感器、濕度傳感器、大氣壓力傳感器其中之一或組合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波測溫采集器，其特征在于，所述的電源 是由 一 電壓轉(zhuǎn)換器通過電力線接口與電力線相連接獲得的。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波測溫采集器，其特征在于，還包括一殼 體，所述的殼體設(shè)置在所述的通信單元、處理器以及存儲器外，所述的傳感 器設(shè)置于所述的殼體外。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的載波測溫采集器，其特征在于，還包括電源 插接孔其設(shè)置于所述的殼體上，所述的電源插接口與所述的電力線接口相連 接，所述的用電器插接在所述的電源插接口上，通過電力線接口與所述的電 力線相連接。
7、 一種載波測溫采集器的數(shù)據(jù)處理方法，其是通過上述的載波測溫采 集器實(shí)現(xiàn)的，其特征在于，其包括的步驟為步驟a:初始化；步驟b:判斷是否接收到一上位機(jī)的采集環(huán)境參數(shù)指令，如果是執(zhí)行下 述步驟C,否則執(zhí)行步驟b;步驟c:判斷是否為要求由載波測溫采集器采集本地的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)， 如果是執(zhí)行下述步驟d，否則執(zhí)行上述步驟b;步驟d:從所述的傳感器中讀出環(huán)境參數(shù)值，并發(fā)送給所述的上位機(jī)。 8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的載波測溫采集器的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在 于，所述的步驟c中，判斷是否為要求由載波測溫采集器采集本地的環(huán)境參 數(shù)，是通過對所述的載波測溫采集器進(jìn)行編址，如果接收到指令的地址與所 述編址對應(yīng) 一致，則就確定為要求通過所述的載波測溫采集器采集本地的環(huán) 境參數(shù)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明為一種載波測溫采集器及其數(shù)據(jù)處理方法，其中載波測溫采集器，其包括一電源，為裝置提供運(yùn)行所需的電力；若干傳感器用以采集環(huán)境參數(shù)；一通信單元，其用以接收一上位機(jī)發(fā)送來的指令，并將環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給所述的接收裝置；一處理器，其分別與傳感器以及通信單元相連接，用以處理獲得的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，并將環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)通過通信單元傳輸出去；還包括存儲器其與處理器相連接，用以儲存處理器控制程序；其中，通信單元是由一電力線數(shù)據(jù)傳輸模塊以及一電感線圈組成，所述的電力線數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述處理器的數(shù)據(jù)輸入/輸出端口相連接，對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制/解調(diào)。
文檔編號G08C17/02GK101110153SQ20071012109
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月29日
發(fā)明者暉 王, 賈樹清, 趙丙鎮(zhèn), 路澤陽 申請人:北京意科通信技術(shù)有限責(zé)任公司;北京誠信能環(huán)科技有限公司