專利名稱：面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加油機實時監(jiān)測數(shù)據(jù)采集及傳輸設(shè)備，特別涉及一 種能廣泛應(yīng)用于多種數(shù)據(jù)通訊接口的加油機的數(shù)據(jù)采集、保存、顯示及傳輸 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有加油機數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備存在如下問題 一方面，早期生產(chǎn)的加 油機數(shù)據(jù)采集設(shè)備都是針對特定型號的加油機而生產(chǎn)的，這決定了它的數(shù)據(jù) 接口只適用于該型號的加油機，對其它型號的加油機不兼容。但是，由于現(xiàn) 在不同品牌的加油機往往采用不同的數(shù)據(jù)接口，廠商自行定義各自的通訊數(shù) 據(jù)格式，沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議標準，因此造成加油機的數(shù)據(jù)采集器在不 同品牌之間難以兼容。另一方面，現(xiàn)有的加油機數(shù)據(jù)采集器的油料信息采集 方式還是一種傳統(tǒng)的采集方式，它依靠人工進行信息輸入和數(shù)據(jù)上報，沒有 統(tǒng)一化的油料數(shù)據(jù)，也不能對油料數(shù)據(jù)進行動態(tài)自動采集和傳輸。這種采集 方式的缺點是數(shù)據(jù)實時性差、準確性差，人工成本高，工作效率低。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一套獨立完整的加油機實時數(shù)據(jù)采集、匯總并 實現(xiàn)有線或無線的通訊數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊惑w化裝置，將多種加油機的嵌入式實時 數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)傳輸儀一體化，以降低成本，提高數(shù)據(jù)實時性、可靠性、 準確性，提高數(shù)據(jù)的傳輸速率和效率。為此，本實用新型提供了一種面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與 傳輸系統(tǒng)，它采用嵌入式技術(shù)，研制出面向不同類型油料設(shè)備的自適應(yīng)式油料數(shù)據(jù)采集器；采用有線和無線技術(shù)，研制出適應(yīng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的多模式通 信機制；采用遠程監(jiān)測單元技術(shù)，研制出連接數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)匯總裝置， 實現(xiàn)高可靠數(shù)據(jù)交換與傳輸。本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集 層、數(shù)據(jù)匯總層和數(shù)據(jù)通訊層，所述的數(shù)據(jù)采集層包括單點數(shù)據(jù)采集模塊、 液位檢測模塊和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，用于實時采集加油機動態(tài)銷售數(shù)據(jù)和油罐液 位數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的格式轉(zhuǎn)換；所述的數(shù)據(jù)匯總層包括總 線通訊接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和數(shù)據(jù)交互模塊；所述的數(shù) 據(jù)通訊層包括數(shù)據(jù)傳輸接口模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊。數(shù)據(jù)采集層的輸入端與加 油機上的嵌入式接口卡連接，輸出端與總線通訊接口模塊相連，數(shù)據(jù)通過采 集層輸出端經(jīng)總線通訊接口模塊傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊處理后，傳送到數(shù)據(jù)存 儲模塊保存，同時把數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)交互模塊；數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù) 通過數(shù)據(jù)傳輸接口模塊經(jīng)數(shù)據(jù)通訊模塊發(fā)送到遠端的數(shù)據(jù)中心。所述的數(shù)據(jù)通訊層還包括系統(tǒng)設(shè)置接口模塊，數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù) 據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸接口模塊經(jīng)系統(tǒng)設(shè)置接口模塊發(fā)送到本地計算機。所述的數(shù)據(jù)通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊接口模塊、無線通訊接口模塊、 M0DEN撥號通訊接口模塊。本實用新型的有益效果是采用一體化設(shè)計，提高了產(chǎn)品的可靠性；總 線通訊接口模塊部分結(jié)合多種轉(zhuǎn)換接口，提高了裝置的適用性；數(shù)據(jù)傳輸接 口模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊部分集成了無線和有線的接口 ，使裝置更能適應(yīng)各種 傳輸方式。本實用新型具有數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸功能，實現(xiàn)成品油數(shù)據(jù)的 實時采集與傳輸，支持成品油專業(yè)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，支持成品油的動態(tài)管理以及 成品油的資源調(diào)度。


圖1為本實用新型系統(tǒng)的組成層次與關(guān)系圖； 圖2為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
本實施例的面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，包括數(shù) 據(jù)采集器和前置機，按系統(tǒng)的組成層次劃分為數(shù)據(jù)采集層，數(shù)據(jù)匯總層和數(shù) 據(jù)通信層，其中，數(shù)據(jù)采集層屬于采集器部分，數(shù)據(jù)匯總層和數(shù)據(jù)通信層屬 于前置機部分。該系統(tǒng)的組成層次與關(guān)系如圖l所示，進一步說明如下數(shù)據(jù)采集層針對各加油站不同設(shè)備情況，開發(fā)出具有自適應(yīng)能力的數(shù) 據(jù)采集器，包括單點數(shù)據(jù)采集模塊l，液位檢測模塊3和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊2， 單點數(shù)據(jù)采集模塊負責實時采集加油機動態(tài)銷售數(shù)據(jù)，液位檢測模塊負責實 時采集油罐的液位數(shù)據(jù)，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊負責對采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的格式轉(zhuǎn) 換。數(shù)據(jù)匯總層開發(fā)基于遠程監(jiān)測單元(RTU)技術(shù)的前置機，包括總線 通訊接口模塊7、數(shù)據(jù)處理模塊4、數(shù)據(jù)存儲模塊5和數(shù)據(jù)交互模塊6。所述 數(shù)據(jù)匯總層通過現(xiàn)場總線連接到數(shù)據(jù)采集器，將加油機的動態(tài)數(shù)據(jù)和油罐液 位數(shù)據(jù)匯總到數(shù)據(jù)匯總層，進行匯總處理。數(shù)據(jù)通訊層包括數(shù)據(jù)傳輸接口模塊8、數(shù)據(jù)通訊模塊9，所述的數(shù)據(jù) 通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊接口模塊、無線通訊接口模塊和M0DEN撥號通訊接 口模塊。針對加油站地址分布和通信條件限制，在前置機上集成了無線和有 線的多種通訊方式，將匯總后的油料數(shù)據(jù)進行加密和傳送，支持基于 GPRS/GSM/CDMA/MODEM等通信方式的數(shù)據(jù)上傳。各路數(shù)據(jù)采集器與加油機的嵌入式接口卡連接，前置機通過各采集器輸 出端，得到各油料設(shè)備數(shù)據(jù)并匯總處理。同時，前置機可對數(shù)據(jù)進行顯示和加密處理與傳輸，并可根據(jù)加油站的環(huán)境情況，選擇有線/無線的通信方式，將加密數(shù)據(jù)通過LAN/Internet/VPN等網(wǎng)絡(luò)上報到數(shù)據(jù)中心。具體為數(shù)據(jù)采集層的輸出端通過總線通訊接口模塊把數(shù)據(jù)傳輸給CPU數(shù)據(jù)處理 模塊，數(shù)據(jù)經(jīng)過CPU處理后，傳送給數(shù)據(jù)存儲模塊以保存歷史數(shù)據(jù)，同時把 數(shù)據(jù)顯示到數(shù)據(jù)交互模塊的人機交互界面上，數(shù)據(jù)根據(jù)現(xiàn)場的通信條件，數(shù) 據(jù)通過以下三種方式發(fā)送到遠端的數(shù)據(jù)中心，其一是由TCP/IP通訊接口部 分把數(shù)據(jù)通過Intranet/Internet傳送到中心，其二是經(jīng)由GPRS/CDMA無線 通訊接口部分發(fā)送到中心，其三是通過M0DEN通訊接口部分經(jīng)由電話線傳送。 所述的數(shù)據(jù)通訊層還包括系統(tǒng)設(shè)置接口模塊10，數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù) 通過數(shù)據(jù)傳輸接口模塊經(jīng)系統(tǒng)設(shè)置接口模塊發(fā)送到本地計算機。所述的數(shù)據(jù)處理模塊，采用LPC2214芯片及相應(yīng)的外圍電路來實現(xiàn)，采 用嵌入式實時操作系統(tǒng)，真正實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)存儲、數(shù) 據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)用戶設(shè)置，可以生成班次報表，日報表等；輸出 油罐液位的上下限報警。數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)嵌數(shù)據(jù)加密算法，確保數(shù)據(jù)傳輸過 程的安全、可靠。如果加油站內(nèi)沒有配置油站液位儀，可以在數(shù)據(jù)處理模塊 中加載油罐庫存量算法，根據(jù)油罐參數(shù)、液位和溫度計算油罐的庫存量。所述的數(shù)據(jù)交互模塊，采用PCA9544控制芯片及相應(yīng)的外圍電路來實 現(xiàn)。采用大屏幕背光液晶顯示，重要數(shù)據(jù)信息清晰明了。系統(tǒng)采用中文菜單 式操作，直觀簡潔。加油機的銷售量、總量和油罐液位等信息，可以通過鍵 盤選擇需要顯示加油機的序號，顯示內(nèi)容，同屏多臺顯示或者滾屏顯示。在 歷史查詢模式下，可以査詢每臺加油機的銷售明細，銷售總量；儲油罐的歷 史液位和溫度(可選)等信息。所述的數(shù)據(jù)存儲模塊，采用SST39VF160芯片及相應(yīng)的外圍電路來實現(xiàn)， 遠程監(jiān)測站先把站內(nèi)當前數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲器，然后將數(shù)據(jù)遠傳數(shù)據(jù)中心服 務(wù)器。數(shù)據(jù)存儲器中詳細記錄加油機的每次銷售記錄的編號、加油時間(年 /月/日、時/分/秒)、油量、單價以及油罐液位的循檢時間、液位、溫度等信息。數(shù)據(jù)存儲器至少保存7天的數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)通訊出現(xiàn)故障的情況下，數(shù) 據(jù)暫存內(nèi)部存儲器，在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，歷史數(shù)據(jù)續(xù)傳，以確保數(shù)據(jù)不丟失。所述的數(shù)據(jù)通訊模塊，主要有RS232/485和TCP/IP通訊接口，能通過 多種網(wǎng)絡(luò)途徑與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通訊。標準的RS-485接口采用MAX481芯片 及相應(yīng)的外圍電路來實現(xiàn)，RS-232通訊接口可以通過GPRS通訊模塊上傳數(shù) 據(jù)，10M /100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口采用RTL8019芯片及相應(yīng)的外圍電路來實 現(xiàn)，內(nèi)置TCP/IP、 UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及PPPOE控制協(xié)議，可在LAN、 ADSL等網(wǎng) 絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、遠程數(shù)據(jù)傳輸。
權(quán)利要求1、一種面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)匯總層和數(shù)據(jù)通訊層，其特征是所述的數(shù)據(jù)采集層包括單點數(shù)據(jù)采集模塊(1)、液位檢測模塊(3)和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(2)，用于實時采集加油機動態(tài)銷售數(shù)據(jù)和油罐液位數(shù)據(jù)，并對采集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的格式轉(zhuǎn)換；所述的數(shù)據(jù)匯總層包括總線通訊接口模塊(7)、數(shù)據(jù)處理模塊(4)、數(shù)據(jù)存儲模塊(5)和數(shù)據(jù)交互模塊(6)；所述的數(shù)據(jù)通訊層包括數(shù)據(jù)傳輸接口模塊(8)和數(shù)據(jù)通訊模塊(9)；數(shù)據(jù)采集層的輸入端與加油機上的嵌入式接口卡連接，輸出端與總線通訊接口模塊相連，數(shù)據(jù)通過采集層輸出端經(jīng)總線通訊接口模塊傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊處理后，傳送到數(shù)據(jù)存儲模塊保存，同時把數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)交互模塊；數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸接口模塊經(jīng)數(shù)據(jù)通訊模塊發(fā)送到遠端的數(shù)據(jù)中心。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)通訊層還包括系統(tǒng)設(shè)置接口模塊(10)，數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸接口模塊經(jīng)系統(tǒng)設(shè)置接口模塊發(fā)送 到本地計算機。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊接口模塊和無線 通訊接口模塊。 .
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳 輸系統(tǒng)，其特征是所述的數(shù)據(jù)通訊模塊還包括MODEN撥號通訊接口模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)處理模塊中內(nèi)嵌有數(shù)據(jù)加密算法。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)處理模塊中內(nèi)嵌有油罐庫存量算法。
專利摘要針對現(xiàn)有油料數(shù)據(jù)采集方式數(shù)據(jù)實時性差、準確性差，人工成本高，工作效率低的缺點，本實用新型公開了一種面向多種加油機的嵌入式實時數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，它包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)匯總層和數(shù)據(jù)通訊層，其中采集層包括單點數(shù)據(jù)采集模塊、液位檢測模塊和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，匯總層包括總線通訊接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和數(shù)據(jù)交互模塊，通訊層包括數(shù)據(jù)傳輸接口模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊。本實用新型采用一體化設(shè)計，總線通訊接口模塊結(jié)合多種轉(zhuǎn)換接口，數(shù)據(jù)傳輸和通訊模塊部分集成了無線和有線的接口，既降低了成本，又提高了產(chǎn)品的可靠性和實用性，且裝置更能適應(yīng)各種傳輸方式。
文檔編號G08C19/00GK201111713SQ20072011292
公開日2008年9月10日 申請日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月8日
發(fā)明者云 任, 強 徐 申請人:浙江經(jīng)緯信息技術(shù)有限公司