環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：數(shù)字采集器、現(xiàn)場控制器、中央控制器；數(shù)字采集器用以采集環(huán)境參數(shù)；現(xiàn)場控制器通過無線網(wǎng)絡與數(shù)字采集器連接，用以收集數(shù)字采集器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并監(jiān)控數(shù)字采集器的運行狀態(tài)；中央控制器通過無線網(wǎng)絡與現(xiàn)場控制器連接，用以接收現(xiàn)場控制器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并向現(xiàn)場控制器發(fā)送控制命令。本發(fā)明提出的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，采用了無線傳輸?shù)募夹g，避免了大量布線，擴大了現(xiàn)場控制器的監(jiān)測范圍，大幅降低實施成本，對現(xiàn)有建筑的改造也變得異常輕松。
【專利說明】環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能控制【技術領域】，涉及一種現(xiàn)場控制系統(tǒng)，尤其涉及一種環(huán)境參數(shù) 無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 近年來智能建筑節(jié)能越來越受到重視，但作為智能建筑節(jié)能終端節(jié)點的現(xiàn)場控制 器卻多數(shù)沿用了舊有的自動控制技術，缺少創(chuàng)新。
[0003] 目前的現(xiàn)場控制器主要使用有線技術來采集溫度，濕度以及光照度等環(huán)境參數(shù)。 在采集傳感器與現(xiàn)場控制器之間需要布線，現(xiàn)場控制器與中央控制系統(tǒng)(上位機）之間也需 要布線，這樣會大幅增加產(chǎn)品成本和項目實施成本，維護難度也成幾何比例上升，而且對舊 有建筑進行節(jié)能改造的難度極大。
[0004] 有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的現(xiàn)場控制系統(tǒng)，以改進現(xiàn)有系統(tǒng)的上述缺 陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，可擴 大現(xiàn)場控制器的監(jiān)測范圍，大幅降低實施成本。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0007] -種環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0008] 數(shù)字采集器，用以采集環(huán)境參數(shù)；
[0009] 現(xiàn)場控制器，通過無線網(wǎng)絡與數(shù)字采集器連接，用以收集數(shù)字采集器傳輸?shù)臄?shù)據(jù) 并監(jiān)控數(shù)字采集器的運行狀態(tài)；
[0010] 中央控制器，通過無線網(wǎng)絡與現(xiàn)場控制器連接，用以接收現(xiàn)場控制器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)， 并向現(xiàn)場控制器發(fā)送控制命令。
[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述數(shù)字采集器包括第一處理器、數(shù)字傳感器、第一 無線通訊單元；第一處理器分別與數(shù)字傳感器、第一無線通訊單元連接。
[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述數(shù)字傳感器包括一個或多個溫度傳感器、一個 或多個濕度傳感器，用以感應設定位置的溫度、濕度信息。
[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述第一無線通訊單元為RFID終端，數(shù)字傳感器板 載到RFID終端上，將數(shù)字傳感器的相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄Χ说腞FID基站，再傳遞到現(xiàn)場控制器 中。
[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述現(xiàn)場控制器連接一個或多個數(shù)字采集器。
[0015] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述現(xiàn)場控制器包括第二處理器、存儲器、第二無線 通訊單元、顯示屏、輸入單元；第二處理器分別連接存儲器、第二無線通訊單元、顯示屏、輸 入單元。
[0016] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述現(xiàn)場控制器通過USB接口連接RFID基站。
[0017] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)包括一個或多個現(xiàn)場控制器。
[0018] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述系統(tǒng)包括多個現(xiàn)場控制器，多個現(xiàn)場控制器共 用一個第二處理器及第二無線通訊單元。
[0019] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提出的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，采用了 無線傳輸?shù)募夹g，避免了大量布線，極大地擴展了現(xiàn)場采集器的使用范圍。現(xiàn)場控制器可以 連接多達100個數(shù)據(jù)采集器，每個采集器能存儲100個數(shù)據(jù)，檢測范圍可達200?500米。
[0020] 本發(fā)明避免了智能建筑節(jié)能改造中需要的大量布線，降低了項目實施難度和造 價。
[0021] 系統(tǒng)內(nèi)置RS485接口，理論上可以并接16個控制器；現(xiàn)場控制器采用交流與電池 同步供電，整機功耗小于2瓦，掉電后待機12小時；本發(fā)明還可通過無線方式對各類采集器 進行軟件遠程升級。本發(fā)明系統(tǒng)可以適用于多種工作環(huán)境；保存溫度：-50°C?80°C ;使用 溫度：-35°C ?75?。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)的組成示意圖。
[0023] 圖2為本發(fā)明系統(tǒng)中數(shù)字采集器的組成示意圖。
[0024] 圖3為本發(fā)明系統(tǒng)中現(xiàn)場控制器的組成示意圖。

【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0026] 實施例一
[0027] 請參閱圖1，本發(fā)明揭示了一種環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù) 字采集器10、現(xiàn)場控制器20、中央控制器30。數(shù)字采集器10用以采集環(huán)境參數(shù)；現(xiàn)場控制 器20通過無線網(wǎng)絡與數(shù)字采集器10連接，用以收集數(shù)字采集器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并監(jiān)控數(shù)字采 集器的運行狀態(tài)；中央控制器30通過無線網(wǎng)絡與現(xiàn)場控制器20連接，用以接收現(xiàn)場控制器 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并向現(xiàn)場控制器發(fā)送控制命令。
[0028] 本發(fā)明使用了兩種無線傳輸技術大幅改進了現(xiàn)場控制器。在現(xiàn)場采集環(huán)境參數(shù)的 時候，集成了由數(shù)字傳感器與RFID終端組成的數(shù)字采集器。數(shù)字傳感器板載到RFID終端 上，將傳感器的相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄Χ说腞FID基站，再傳遞到現(xiàn)場控制器中。現(xiàn)場控制器可 同時連接多組采集器，收集數(shù)據(jù)并監(jiān)控收集器運行狀態(tài)?，F(xiàn)場控制器收集到數(shù)據(jù)之后，也不 再使用布線向中央控制系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)，而是改用3G技術來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。在現(xiàn)場控制器中 內(nèi)置3G模塊，放入SM卡后，即可與中央控制系統(tǒng)雙向通信。
[0029] 請參閱圖2,所述數(shù)字采集器10包括第一處理器14、數(shù)字傳感器15、第一無線通訊 單元16 ;第一處理器14分別與數(shù)字傳感器15、第一無線通訊單元16連接。
[0030] 如圖1所示，所述數(shù)字傳感器可以包括一個或多個溫度傳感器11、一個或多個濕 度傳感器12,用以感應設定位置的溫度、濕度信息。本實施例中，所述第一無線通訊單元16 為RFID終端13,數(shù)字傳感器15 (包括溫度傳感器11、濕度傳感器12)板載到RFID終端13 上，將數(shù)字傳感器15的相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄Χ说腞FID基站40,再傳遞到現(xiàn)場控制器20中。 所述現(xiàn)場控制器20可以連接一個或多個數(shù)字采集器10。
[0031] 數(shù)字傳感器測量溫度、濕度等信息，并把數(shù)據(jù)傳到CPU (第一處理器14)，由CPU處 理通過第一無線通訊單元16向外發(fā)送信號。因為采用了無線方案，在現(xiàn)場實施時供電就會 有問題，可以通過在采集器中包括鋰電池來解決。在實施范例中，內(nèi)置l〇〇〇mAH的鋰電池， 待機電流小于〇. 〇〇5mA，工作時發(fā)射和接收電流小于50mA，超低功耗，使用壽命大于三年。
[0032] 請參閱圖3,所述現(xiàn)場控制器包括第二處理器21、存儲器22、第二無線通訊單元 23、顯示屏24、輸入單元25 ;第二處理器21分別連接存儲器22、第二無線通訊單元23、顯示 屏24、輸入單元25。所述現(xiàn)場控制器20通過USB接口連接RFID基站40。
[0033] 所述系統(tǒng)可以包括一個或多個現(xiàn)場控制器20。系統(tǒng)包括多個現(xiàn)場控制器時，多個 現(xiàn)場控制器20可以共用一個第二處理器及第二無線通訊單元。
[0034] 本實施例中，使用ARM芯片作為主控CPU (第二處理器21)，處理所有通訊。通過 RFID基站40接收到數(shù)據(jù)采集器10發(fā)來環(huán)境參數(shù)之后，在存儲器22中保存，再將采集的環(huán) 境參數(shù)通過GSM發(fā)送到中央控制器30。
[0035] RFID基站40與現(xiàn)場控制器20通過USB接口實現(xiàn)供電和數(shù)據(jù)傳輸?，F(xiàn)場控制器 20配備的LCD屏幕可以同步顯示當前的環(huán)境參數(shù)，以及預先配置的環(huán)境參數(shù)閾值，可以通 過外接鍵盤改變閾值設定。為了保證持續(xù)工作，除了交流電源以外，現(xiàn)場控制器還有備用的 電池供電，可以確保長期處于工作狀態(tài)。
[0036] 中央控制器30與現(xiàn)場控制器20雙向通訊，接受指令后，主控CPU可以通過RS485 接口對現(xiàn)場設備實施控制，有效地達到建筑節(jié)能的目標。在實施案例中，主控芯片采用了 LPC2478 芯片。
[0037] 綜上所述，本發(fā)明提出的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，采用了無線傳輸?shù)募?術，避免了大量布線，擴大了現(xiàn)場控制器的監(jiān)測范圍，大幅降低實施成本，對現(xiàn)有建筑的改 造也變得異常輕松。
[0038] 這里本發(fā)明的描述和應用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例 中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實 施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發(fā)明 的精神或本質特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、 材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進 行其它變形和改變。
【權利要求】
1. 一種環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 數(shù)字采集器，用以采集環(huán)境參數(shù)； 現(xiàn)場控制器，通過無線網(wǎng)絡與數(shù)字采集器連接，用以收集數(shù)字采集器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并監(jiān) 控數(shù)字采集器的運行狀態(tài)； 中央控制器，通過無線網(wǎng)絡與現(xiàn)場控制器連接，用以接收現(xiàn)場控制器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并向 現(xiàn)場控制器發(fā)送控制命令。
2. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述數(shù)字采集器包括第一處理器、數(shù)字傳感器、第一無線通訊單元；第一處理器分別與 數(shù)字傳感器、第一無線通訊單元連接。
3. 根據(jù)權利要求2所述的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述數(shù)字傳感器包括一個或多個溫度傳感器、一個或多個濕度傳感器，用以感應設定 位置的溫度、濕度信息。
4. 根據(jù)權利要求2所述的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述第一無線通訊單元為RFID終端，數(shù)字傳感器板載到RFID終端上，將數(shù)字傳感器的 相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄Χ说腞FID基站，再傳遞到現(xiàn)場控制器中。
5. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述現(xiàn)場控制器連接一個或多個數(shù)字采集器。
6. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述現(xiàn)場控制器包括第二處理器、存儲器、第二無線通訊單元、顯示屏、輸入單元；第二 處理器分別連接存儲器、第二無線通訊單元、顯示屏、輸入單元。
7. 根據(jù)權利要求6所述的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述現(xiàn)場控制器通過USB接口連接RFID基站。
8. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述系統(tǒng)包括一個或多個現(xiàn)場控制器。
9. 根據(jù)權利要求1所述的環(huán)境參數(shù)無線采集現(xiàn)場控制系統(tǒng)，其特征在于： 所述系統(tǒng)包括多個現(xiàn)場控制器，多個現(xiàn)場控制器共用一個第二處理器及第二無線通訊 單元。
【文檔編號】G08C17/02GK104143254SQ201310166883
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權日:2013年5月8日
【發(fā)明者】沈志海 申請人:沈志海