一種壓力傳感裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線傳輸領(lǐng)域，具體而言，涉及一種壓力傳感裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的大壩安全監(jiān)測工作開始于50年代中期，60年代逐步研制和生產(chǎn)了各種監(jiān)測儀器，對大壩可能出現(xiàn)的應(yīng)力、溫度、滲流量、揚壓力等參數(shù)進行監(jiān)測，從而保證大壩的安全。目前，通常在大壩的底部安裝壓力傳感裝置對大壩底部受到的應(yīng)力和揚壓力進行測量，并通過在大壩附近設(shè)置服務(wù)器來獲取壓力傳感裝置采集到的參數(shù)，使大壩的管理人員可以根據(jù)壓力傳感裝置采集到的數(shù)據(jù)對大壩的安全性進行分析。
[0003]服務(wù)器一般是通過光纜或者短距離無線傳輸網(wǎng)絡(luò)(如:W1-FI (WIreless-Fidelity，無線保真)、zigbee (紫蜂協(xié)議)等)接收壓力傳感裝置采集到的數(shù)據(jù)，所以通常情況下設(shè)置在距離壓力傳感裝置幾公里的區(qū)域內(nèi)?，F(xiàn)有的服務(wù)器受制于接收壓力傳感裝置數(shù)據(jù)的方式，只能設(shè)置在距離壓力傳感裝置幾公里的區(qū)域內(nèi)，但一些大壩建設(shè)的地理環(huán)境比較惡劣，那么在壓力傳感裝置周圍幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)都無法設(shè)置服務(wù)器，那么服務(wù)器只能設(shè)置在距離壓力傳感裝置更遠的地方，那么只能通過埋設(shè)很長的光纜或者設(shè)置大量的無線中繼設(shè)備來保證壓力傳感裝置采集的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)椒?wù)器中。
[0004]在惡劣的環(huán)境下埋設(shè)光纜或者設(shè)置無線中繼設(shè)備比較困難，對光纜或者無線中繼設(shè)備、以及光纜或者無線中繼設(shè)備的安裝人員的要求較高，需要花費大量金錢購買高規(guī)格光纜或者無線中繼設(shè)備、并使用大量專業(yè)技術(shù)人員才能夠完成光纜或者無線中繼設(shè)備的安裝；而且，大壩所處的地理環(huán)境惡劣會縮短光纜和無線中繼設(shè)備的使用壽命，使得光纜和無線中繼設(shè)備經(jīng)常損壞，從而導(dǎo)致壓力傳感裝置向服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)的過程的可靠性差，并且需要一定數(shù)量的技術(shù)人員對光纜和無線中繼設(shè)備進行維護，而服務(wù)器與壓力傳感裝置設(shè)置的距離越遠，那么維護光纜和無線中繼設(shè)備的技術(shù)人員的數(shù)量就越多，這大大增加了服務(wù)器采集壓力傳感裝置所發(fā)送數(shù)據(jù)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種壓力傳感裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸方法，其中壓力傳感裝置通過移動通信網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，無需在壓力傳感裝置和服務(wù)器之間埋設(shè)光纜或者設(shè)置無線中繼設(shè)備，安裝簡單且降低了數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀尽?br>[0006]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種壓力傳感裝置，所述壓力傳感裝置包括:壓力傳感器、處理單元和無線傳輸單元；所述處理單元分別與所述壓力傳感器和所述無線傳輸單元連接；
[0007]所述處理單元包括:微處理器、緩存器和存儲器；
[0008]所述無線傳輸單元包括:移動通信基帶處理芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、移動通信射頻芯片和移動通?目天線；
[0009]所述微處理器分別與所述壓力傳感器、所述緩存器、所述存儲器和所述移動通信基帶處理芯片連接，所述移動通信基帶處理芯片與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與所述移動通信射頻芯片連接，所述移動通信射頻芯片和所述移動通信天線連接；
[0010]所述壓力傳感器，用于根據(jù)獲取到的壓力信號，得到壓力數(shù)據(jù)，并將獲取到的所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給所述微處理器；
[0011]所述微處理器，用于接收所述壓力傳感器發(fā)送的壓力數(shù)據(jù)，將接收到的所述壓力數(shù)據(jù)緩存到所述緩存器中，讀取所述存儲器中的傳輸配置文件，根據(jù)配置文件中的數(shù)據(jù)發(fā)送方式，將緩存在所述緩存器中的所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送到所述移動通信基帶處理芯片；
[0012]所述移動通信基帶處理芯片，用于對所述壓力數(shù)據(jù)進行調(diào)制處理，將進行完調(diào)制處理后的所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，調(diào)制后的所述壓力數(shù)據(jù)，在移動通信網(wǎng)絡(luò)中被傳輸；
[0013]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于對所述壓力數(shù)據(jù)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并將數(shù)模轉(zhuǎn)換完畢的所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給所述移動通信射頻芯片；
[0014]所述移動通信射頻芯片，用于將數(shù)模轉(zhuǎn)換完畢的所述壓力數(shù)據(jù)通過移動通信天線發(fā)送到服務(wù)器，使得所述服務(wù)器，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到所述壓力數(shù)據(jù)，對大壩的安全性進行分析。
[0015]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述壓力傳感裝置還包括備用無線傳輸單元；
[0016]所述備用無線傳輸單元包括:衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基帶處理芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)天線；
[0017]所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基帶處理芯片分別與所述微處理器和模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元和所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片連接，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片和所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)天線連接；
[0018]所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基帶處理芯片，用于對所述壓力數(shù)據(jù)進行調(diào)制處理，將進行完調(diào)制處理后的所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元，調(diào)制后的所述壓力數(shù)據(jù)，在衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中被傳輸；
[0019]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元，用于對所述壓力數(shù)據(jù)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并將數(shù)模轉(zhuǎn)換完畢的所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片；
[0020]所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片，用于將數(shù)模轉(zhuǎn)換完畢的所述壓力數(shù)據(jù)通過所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)天線發(fā)送到服務(wù)器，使得所述服務(wù)器，通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)接收到所述壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到所述壓力數(shù)據(jù)，對大壩的安全性進行分析。
[0021]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基帶處理芯片采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基帶處理芯片；衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片；衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)天線采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)天線。
[0022]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片包括:北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片、北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片和功率分配器，所述北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片和所述北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片分別與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元連接，并通過所述功率分配器，與所述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)天線連接；
[0023]所述北斗一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片，用于通過北斗一代衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送到所述服務(wù)器；
[0024]所述北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻芯片，用于通過北斗二代衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)將所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送到所述服務(wù)器。
[0025]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述壓力傳感器，包括:壓力探測頭、信號放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、校準電路和處理模塊；
[0026]所述信號放大器分別與所述壓力探測頭、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和校準電路連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和所述處理模塊連接；所述處理模塊和所述微處理器連接；
[0027]所述壓力探測頭，用于獲取壓力信號，并將獲取到的壓力信號發(fā)送到所述信號放大器；
[0028]所述信號放大器，用于對接收到的所述壓力信號進行放大，然后傳輸?shù)剿瞿?shù)轉(zhuǎn)換單元；
[0029]所述校準電路，用于對所述信號放大器接收的所述壓力信號進行校驗；
[0030]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于對放大后的所述壓力信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的所述壓力信號發(fā)送給所述處理模塊；
[0031]所述處理模塊，用于對接收到的所述壓力信號進行處理，得到所述壓力信號對應(yīng)的所述壓力數(shù)據(jù)，并將得到的所述壓力數(shù)據(jù)發(fā)送給所述微處理器。
[0032]第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)包括服務(wù)器和上述的壓力傳感裝置；
[0033]所述服務(wù)器通過移動通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與所述壓力傳感裝置通信；
[0034]所述服務(wù)器，用于通過移動通信網(wǎng)絡(luò)或者衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)接收所述壓力傳感裝置傳輸?shù)膲毫?shù)據(jù)，并根據(jù)接收到的所述壓力數(shù)據(jù)，對大壩的安全性進行分析。
[0035]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述服務(wù)器，周期性的接收所述壓力傳感裝置傳輸?shù)膲毫?shù)據(jù)。
[0036]第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，用于壓力傳感裝置，所述數(shù)據(jù)傳輸方法包括:
[0037]獲取壓力數(shù)據(jù)；
[0038]通過無線傳輸單元向服務(wù)器發(fā)送校驗信息，所述校驗信息用于確定所述服務(wù)器能否接收到所述無線傳輸單元發(fā)送的數(shù)據(jù)；
[0039]當接收所述服務(wù)器反饋的確認信息時，通過所述無線傳輸單元向所述服務(wù)器發(fā)送所述壓力數(shù)據(jù)；否則通過所述備用無線傳輸單元向所述服務(wù)器發(fā)送所述壓力數(shù)據(jù)，所述確認消息，用于指示所述服務(wù)器接收到所述無線傳輸單元發(fā)送的所述校驗消息。
[0040]結(jié)合第三方面，本發(fā)明實施例提供了第三方面的第一種可能的實施方式，其中，所述當接收所述服務(wù)器反饋的確認信息時，通過所述無線傳輸單元向所述服務(wù)器發(fā)送所述壓力數(shù)據(jù)；否則通過所述備用無線傳輸單元向所述服務(wù)器發(fā)送所述壓力數(shù)據(jù)包括:
[0041]判斷在預(yù)設(shè)時間內(nèi)是否接收到所述服務(wù)器反饋的所述確認信息；
[0042]當在預(yù)設(shè)時間內(nèi)接收到所述服務(wù)器反饋的所述確認信息時，通過所述無線傳輸單元向所述服務(wù)器發(fā)送所述壓力數(shù)據(jù)；否則通過所述備用無線傳輸單