一種礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦安全生產(chǎn)需要多種監(jiān)測設(shè)備來對礦下各種參數(shù)進(jìn)行檢測，目前應(yīng)用較廣泛的在線監(jiān)測設(shè)備在應(yīng)用時需進(jìn)行長距離的布線以提供信號傳輸通道，不僅增加了成本和工程難度，而且在個別場合，如野外地面瓦斯鉆井抽采監(jiān)測或某些對實時監(jiān)測要求程度很低的監(jiān)測區(qū)域，單獨布線提供電源和信號傳輸線路既不經(jīng)濟(jì)，也存在較大難度，因此煤礦及其他行業(yè)越來越重視由便攜電源供電的、具有數(shù)據(jù)存儲和無線傳輸功能的監(jiān)測設(shè)備和儀器的應(yīng)用。此類設(shè)備和儀器在應(yīng)用過程中，定期把其存儲的監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲到專用設(shè)備上。
[0003]中國專利號200920043161.3公開了一種礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，使用了CCllOO無線數(shù)據(jù)傳輸模塊接收由無線傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，采集現(xiàn)場多種被采集設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線數(shù)據(jù)的傳輸。但是這種采集器的缺點是無法實現(xiàn)采集器與被采集設(shè)備或監(jiān)測設(shè)備之間的時間一致性，無法保證采集時間的統(tǒng)一，可能會導(dǎo)致后期數(shù)據(jù)存儲管理時出現(xiàn)問題，影響數(shù)據(jù)管理的精確性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，以實現(xiàn)采集器與被采集設(shè)備或檢測設(shè)備之間時間的統(tǒng)一性。
[0005]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，包括CPU及與其通訊連接的無線收發(fā)模塊，所述CPU上還連接有用于通過無線通訊方式將該采集器的時鐘信號傳遞給監(jiān)測設(shè)備和/或被采集設(shè)備的時鐘授時模塊。
[0006]所述時鐘授時模塊為時鐘芯片或者用于產(chǎn)生計時頻率的振蕩器電路。
[0007]該采集器還包括用于供電的鋰電池電源模塊。
[0008]該采集器還包括用于與監(jiān)測設(shè)備的PC機(jī)通訊的USB接口。
[0009]該采集器還包括與CPU連接的用于存儲數(shù)據(jù)的存儲卡。
[0010]該采集器還包括與CPU連接的按鍵模塊、顯示模塊。
[0011 ]所述 CPU 為 STM32F103RCT6 芯片。
[0012]本實用新型的礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器在原有采集器基礎(chǔ)上增加了時鐘授時模塊，并通過授時功能利用無線通訊方式把其自身的時間傳遞給監(jiān)測設(shè)備和被采集設(shè)備，校準(zhǔn)其時間，在存在多臺監(jiān)測設(shè)備和被采集設(shè)備時保證數(shù)據(jù)采集時的時間統(tǒng)一性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器的原理框圖；
[0014]圖2為時鐘授時模塊的第一種實施例原理圖；
[0015]圖3為時鐘授時模塊的第二種實施例原理圖；
[0016]圖4為時鐘授時模塊的第三種實施例原理圖；
[0017]圖5為時鐘授時模塊的第四種實施例原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0019]如圖1所示為本實用新型礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器實施例的原理框圖，由圖可知，該采集器包括CPU及與其通訊連接的無線收發(fā)模塊，CPU上還連接有用于通過無線通訊方式將該采集器的時鐘信號傳遞給監(jiān)測設(shè)備和/或被采集設(shè)備的時鐘授時模塊。
[0020]該采集器還包括與CPU連接的用于與監(jiān)測設(shè)備的PC機(jī)通訊的USB接口、用于存儲數(shù)據(jù)的存儲卡及按鍵模塊、顯示模塊，另外，還包括用于給各模塊供電的鋰電池電源模塊。
[0021]本實施例的時鐘授時模塊由高精度時鐘授時模塊構(gòu)成，并通過無線通訊方式把其時鐘傳遞給監(jiān)測設(shè)備和儀器，在存在多臺監(jiān)測設(shè)備和儀器時保證數(shù)據(jù)采集時的時鐘統(tǒng)一性。
[0022]如圖2?圖5所示為時鐘授時模塊的幾種實施例，具體分析如下:
[0023]采用時鐘芯片構(gòu)成的時鐘授時電路如圖2?3所示，當(dāng)選用時鐘芯片DS1302、DS1308時，需要外置32.768kHz晶振；若選用時鐘芯片DS3231時，由于其晶振內(nèi)置則不必外接晶振。
[0024]如圖4所示為由分立元件構(gòu)成的授時電路，其中振蕩器用于產(chǎn)生計時頻率，由CPU根據(jù)脈沖個數(shù)來進(jìn)行計時。振蕩器的構(gòu)成形式可采用RC振蕩器等形式，也可采用專用的頻率發(fā)生芯片，如555定時器等；圖中的分頻器為可選部件，當(dāng)采用的振蕩器頻率較高時可通過分頻率來降低計時頻率；比較器也為可選部件，當(dāng)振蕩器產(chǎn)生的頻率非脈沖信號時，可通過比較器產(chǎn)生脈沖信號后再由CPU完成計時。
[0025]當(dāng)然，除了上述方式以外，還可以利用CPU內(nèi)部自帶的高精度RTC時鐘模塊，連接32.768kHz的晶振作為時鐘計時頻率，利用紐扣電池為時鐘電路的提供電源，保證時鐘電路的連續(xù)工作性，如圖5所示。利用高精度的RTC時鐘模塊和32.78kHz晶振，上述時鐘電路的計時誤差不超過Is/月。
[0026]該采集器的CPU采用STM32F103RCT6芯片；無線收發(fā)模塊采用的頻率為433MHz，USB傳輸模塊可把礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集內(nèi)的存儲數(shù)據(jù)通過USB 口與PC機(jī)進(jìn)行通訊，完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲、刪除等操作；電源模塊由一塊容量1500mAh的鋰電池及其電源管理電路構(gòu)成，通過低功耗設(shè)計，可使本安型無線數(shù)據(jù)采集器連續(xù)工作時間長達(dá)12h ;SD卡模塊主要包括容量為4G的SD卡，也可更換為更大容量的存儲卡；液晶顯示模塊和按鍵模塊可用于完成本安型無線數(shù)據(jù)采集器的相關(guān)操作及設(shè)置，并可查看、刪除已抄錄數(shù)據(jù)。
[0027]該無線數(shù)據(jù)采集器的工作時，由操作人員攜帶儀器進(jìn)入到相關(guān)區(qū)域，然后打開無線數(shù)據(jù)采集器的搜索設(shè)備功能，儀器會自動對本區(qū)域的所有設(shè)備進(jìn)行掃描，并自動顯示出掃描到的設(shè)備數(shù)量和設(shè)備編號，由操作人員選擇數(shù)據(jù)采集的方式進(jìn)行無線數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集方式有2種:一是自動采集，即儀器會自動按照搜索到的設(shè)備編號逐一進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，不需要人工干預(yù)，完成全部設(shè)備的數(shù)據(jù)采集后自動存儲；二是人工采集，即由操作人員選擇相應(yīng)的設(shè)備編號僅對單臺設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可為操作人員提供靈活的數(shù)據(jù)采集方式。
[0028]在儀器完成設(shè)備搜索后，為保證多臺被采集設(shè)備的時間統(tǒng)一性，可通過授時功能把本安型無線數(shù)據(jù)采集器自身的時間傳遞給被采集設(shè)備，校準(zhǔn)其時間，保證本次采集時的時間統(tǒng)一。
[0029]礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器的有效作用距離可300m，可在較大范圍內(nèi)完成本區(qū)域內(nèi)的所有設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，其自身攜帶的容量4G SD存儲卡可保證充足的存儲空間，按照單臺設(shè)備每天產(chǎn)生4kb的數(shù)據(jù)記錄計算，存儲卡可存儲約1000天的數(shù)據(jù)記錄，保證不會因為存儲卡容量限制而導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集出現(xiàn)遺漏；其無線通訊速度為20kbps，無線數(shù)據(jù)采集速度快，節(jié)省時間，提高數(shù)據(jù)采集效率。
[0030]以上實施例僅用于幫助理解本實用新型的核心思想，不能以此限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本實用新型的思想，對本實用新型進(jìn)行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，包括CPU及與其通訊連接的無線收發(fā)模塊，其特征在于:所述CPU上還連接有用于通過無線通訊方式將該采集器的時鐘信號傳遞給監(jiān)測設(shè)備和/或被采集設(shè)備的時鐘授時模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述時鐘授時模塊為時鐘芯片或者用于產(chǎn)生計時頻率的振蕩器電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:該采集器還包括用于供電的鋰電池電源模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:該采集器還包括用于與監(jiān)測設(shè)備的PC機(jī)通訊的USB接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:該采集器還包括與CPU連接的用于存儲數(shù)據(jù)的存儲卡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任意一項所述的礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:該采集器還包括與CPU連接的按鍵模塊、顯示模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，其特征在于:所述CPU為STM32F103RCT6 芯片。
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器，包括CPU及與其通訊連接的無線收發(fā)模塊，所述CPU上還連接有用于通過無線通訊方式將該采集器的時鐘信號傳遞給監(jiān)測設(shè)備和/或被采集設(shè)備的時鐘授時模塊。本實用新型的礦用本安型無線數(shù)據(jù)采集器在原有采集器基礎(chǔ)上增加了時鐘授時模塊，并通過授時功能利用無線通訊方式把其自身的時間傳遞給監(jiān)測設(shè)備和被采集設(shè)備，校準(zhǔn)其時間，在存在多臺監(jiān)測設(shè)備和被采集設(shè)備時保證數(shù)據(jù)采集時的時間統(tǒng)一性。
【IPC分類】G08C17-02
【公開號】CN204348055
【申請?zhí)枴緾N201520013543
【發(fā)明人】李朋賓, 郭洪斌, 趙靜濤, 劉東旭, 黃理瑞
【申請人】鄭州光力科技股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月8日