一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，具體是指一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)工業(yè)現(xiàn)場過程控制的參量測量中，由于各個傳感器的輸出電信號各不相同，工業(yè)上約定使用標準電流或者電壓信號表示待測量的大小，而傳統(tǒng)的智能化儀表在實現(xiàn)測量功能時采用模擬信號傳輸?shù)姆绞健?br>[0003]這種傳輸方式的缺點在于:
1.模擬信號長線傳輸中抗干擾能力差，穩(wěn)定性差；
2.接線復(fù)雜，每一個設(shè)備都需要一對單獨的傳輸線；
3.對現(xiàn)場設(shè)備的控制只能通過中心控制室來完成。
[0004]因此，在工業(yè)現(xiàn)場過程控制的參量測量中，如何克服以上問題一直是本行業(yè)中的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服目前工業(yè)現(xiàn)場過程控制的參量測量過程中，模擬信號抗干擾能力差、穩(wěn)定性差、接線復(fù)雜、控制方式單一的難題，提供一種一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)控制終端，還包括分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接的電源模塊。
[0007]數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接方式有兩種:
第一種:所述的數(shù)據(jù)處理模塊與485轉(zhuǎn)換器連接后通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0008]所述的電源模塊通過升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過低壓差線性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊還分別與485轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0009]第二種:在所述的數(shù)據(jù)處理模塊上依次連接有信號發(fā)射模塊、發(fā)射天線，在所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊上依次連接有接收天線、信號接收模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過無線電信號與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0010]電源模塊通過升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過低壓差線性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊通過線性調(diào)壓器與信號發(fā)射模塊連接，電源模塊還分別與信號接收模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0011]采用以上兩種連接方式，可以充分發(fā)揮其適應(yīng)性，在不同的地理環(huán)境條件下，采用適宜的方式，增強了本系統(tǒng)的使用范圍。
[0012]所述的數(shù)據(jù)處理模塊為單片機，該單片機屬于MSP430超低功耗單片機系列。采用超低耗系列的單片機作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊，其體積更小、能耗更低，增加了電源的工作時間。
[0013]所述的數(shù)據(jù)控制終端為上位機。在控制室內(nèi)的上位機可在任何時間對現(xiàn)場的環(huán)境進行監(jiān)控，并且可以通過上位機對現(xiàn)場的可燃氣體進行濃度監(jiān)控，并在其合適的濃度范圍內(nèi)進行引然，對本系統(tǒng)進行防爆安全保護。
[0014]所述電源模塊為鋰電池組。為了縮小體積，減輕本系統(tǒng)的重量，采用鋰電池組作為本系統(tǒng)的電源。
[0015]工作原理:
數(shù)據(jù)采集模塊將現(xiàn)場的壓力、溫度、濕度等物理參數(shù)通過傳感器采集，輸出標準的4?20mA電流信號，數(shù)據(jù)處理模塊的單片機將4?20mA電流信號進過采樣開關(guān)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號通過485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)?85信號后傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，或者通過無線傳輸方式傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將485信號轉(zhuǎn)換為232信號，然后再轉(zhuǎn)換為USB信號傳輸至數(shù)據(jù)控制終端，進行顯示、存儲、運算等處理，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
[0016]以上模塊均為實體模塊，例如:數(shù)據(jù)采集模塊選自森納士公司的DG1300-GE-A-2-150系列傳感器；數(shù)據(jù)處理模塊選自MSP430超低功耗單片機系列；信號發(fā)射模塊選自DTD465A ;信號接收模塊選自DTD465A ;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊選自:RS_232— RS-485，RS-232—RS-USB ;升壓輸出電路選自:34063芯片；低壓差線性調(diào)解器選自:AMS1117_3.3 ；線性調(diào)壓器選自:AMS1117_ADJ。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
I本發(fā)明一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，將數(shù)據(jù)采集模塊所采集的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后進行傳送，其抗干擾能力強，信號穩(wěn)定；
2本發(fā)明一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，采用現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線的傳輸方式，減少了線路連接，便于施工；
3本發(fā)明一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，具有單片機和上位機，可以在現(xiàn)場進行調(diào)控，也可以在總控制室通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線進行遠程監(jiān)控:
4本發(fā)明一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，采用安全防爆遠程監(jiān)控，更安全可靠。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明連接示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例
[0020]如圖1所示，本發(fā)明包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、485轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、以及數(shù)據(jù)控制終端，電源模塊通過升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過低壓差線性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊還分別與485轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接；同時數(shù)據(jù)處理模塊上依次連接有信號發(fā)射模塊、發(fā)射天線，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊上依次連接有接收天線、信號接收模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過無線電信號與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0021]工作過程:
傳感器將采集的8路信號傳送至單片機，單片機進過采樣開關(guān)將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線或無線傳輸方式傳送信號轉(zhuǎn)換模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊將485電平信號轉(zhuǎn)換為232電平信號，然后轉(zhuǎn)換為USB信號傳輸至數(shù)據(jù)控制終端，在數(shù)據(jù)控制終端上對數(shù)字信號進行顯示、存儲、運算等操作，并通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線或無線傳輸方式對現(xiàn)場進行遠程監(jiān)控。
[0022]如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本發(fā)明。
【主權(quán)項】
1.一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，其特征在于:包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)控制終端，還包括分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接的電源模塊；數(shù)據(jù)采集模塊將現(xiàn)場的壓力、溫度、濕度等物理參數(shù)通過傳感器采集，輸出標準的4?20mA電流信號，數(shù)據(jù)處理模塊的單片機將4?20mA電流信號進過采樣開關(guān)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，數(shù)字信號通過485轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)?85信號后傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，或者通過無線傳輸方式傳輸至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將485信號轉(zhuǎn)換為232信號，然后再轉(zhuǎn)換為USB信號傳輸至數(shù)據(jù)控制終端，進行顯示、存儲、運算等處理，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)處理模塊與485轉(zhuǎn)換器連接后通過現(xiàn)場總線與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，其特征在于:所述的電源模塊通過升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過低壓差線性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊還分別與485轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，其特征在于:在所述的數(shù)據(jù)處理模塊上依次連接有信號發(fā)射模塊、發(fā)射天線，在所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊上依次連接有接收天線、信號接收模塊，數(shù)據(jù)處理模塊通過無線電信號與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法,其特征在于:電源模塊通過升壓輸出電路與數(shù)據(jù)采集模塊連接，電源模塊通過低壓差線性調(diào)解器與數(shù)據(jù)處理模塊連接，電源模塊通過線性調(diào)壓器與信號發(fā)射模塊連接，電源模塊還分別與信號接收模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)處理模塊為單片機，該單片機屬于MSP430超低功耗單片機系列。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)控制終端為上位機。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，其特征在于:所述電源模塊為鋰電池組。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種工業(yè)現(xiàn)場數(shù)字信號的傳輸方法，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)控制終端，還包括電源模塊。本發(fā)明將數(shù)據(jù)采集模塊所采集的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后進行傳送，其抗干擾能力強，信號穩(wěn)定；采用現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線的傳輸方式，減少了線路連接，便于施工；具有單片機和上位機，可以在現(xiàn)場進行調(diào)控，也可以在總控制室通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線進行遠程監(jiān)控：采用安全防爆遠程監(jiān)控，更安全可靠。
【IPC分類】G08C17/02, G08C19/00
【公開號】CN105632151
【申請?zhí)枴緾N201410581100
【發(fā)明人】朱丹
【申請人】朱丹
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月27日