[实用新型]大气环境综合在线监测系统数据传输器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于异构网络的大气环境综合在线监测系统数据传输器，具体是通过RS232、CAN、RJ45等有线网络与数据源连接、以ZigBee方式组成无线传感器网络实现监测点和监控子站之间数据交换的传输器。

背景技术

实现家用电器的网络化、智能化是人们多年的梦想。因为网络化、智能化革新的概念加入到家电中后，可以形成新的热点，产生新的需求也是众多家用电器生产厂商努力研发的方向之一。随着现代科技的发展，各式各样的家电已经普及到每个家庭当中，然而这些家电的使用和运行都是各自独立的，各种家电的工作停止状态必须由人工控制。由于家庭中的各个电源和各种家电不带通信接口，不能接入智能家居控制网络中，也不能满足用户在任意地点、任意时间对家庭电源和家电的控制以及智能家居中央控制器的自动化控制。因此设计研制用户在任意地点、任意时间、任意状态下可以控制家中电源与电器工作状态的控制器很有必要。

随着城市化和工业化的加速发展，影响大气环境的污染物急速增加。2009年“修改大气污染防治法”首次被纳入全国人大常委会立法规划，新的实时监测、在线分析需求使得传统离线式的监测方法及治理工具越来越捉襟见肘，大气环境自动监测系统的研发和应用迫在眉睫。其中，各监测点所处环境条件复杂，有的甚至处于恶劣环境中工作，所处位置分散，使之与监控子站之间的数据传输成为大气在线监测系统的突出问题之一。目前，国内外生产的监测点仪器一般都具有有线传输接口，如RS232、RJ45等，然而在许多环境复杂地区并不适合组织有线网络，布置有线信道的成本也十分高昂。因此，设计一种基于异构网络的数据传输器，实现有线、无线兼容的组网方式，对于实现监测点和控制子站之间有效连接是非常必要的。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种可应用于大气环境综合在线监测系统的数据传输器，满足监测点在不同环境条件下快速、便捷、低成本地组成传输网络的需求，以实现和监控子站的数据交互。

本实用新型公开了一种大气环境综合在线监测系统的数据传输器，其实现方式为数据控制器、有线传输模块、无线传输模块和电源管理单元。所述数据控制器为这个系统的核心，由一个嵌入式微处理器构成；所述有线传输模块包括RS232串口、CAN总线接口、RJ45网口等有线接口，主要和各个监测点的数据采集仪器相连或在条件许可的环境中进行有线方式的组网；所述无线传输模块主要是ZigBee接口，在各个监测点和监控子站之间组成无线传感器网络进行数据传输；所述电源管理单元由线性锂电池充电管理芯片和DC-DC变压模块组成，由于监测点和传输器具有便携性，必须采用电池供电，需要进行电池管理。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为RS232串口电路图，

图3为CAN接口电路示意图，

图4为RJ45接口电路示意图，

图5为ZigBee接口电路示意图，

图6为电源管理电路示意图，

图7为本实用新型工作原理图

具体实施方式

下面参照附图详细描述本实用新型。

大气环境综合在线监测系统数据传输器的结构参照图1所示，该传输器包括四个部分，即数据控制器、有线传输模块1、无线传输模块2和电源管理单元3。

数据控制器是一个由嵌入式微处理器系统构成的数据处理单元，用于控制各个接口接收发送数据并进行相应的数据协议转换。MCU一般可采用目前市场上所提供的各种单片机、ARM处理器或DSP，如C8051F120(集成CAN接口)、S3C2410(ARM9)、TMS320VC33(DSP)等。

有线传输模块包括了三类传输接口：RS232串口、CAN和RJ45网口。根据具体需要还可以扩展其他有线接口。由于目前的大气参数测试仪器一般带有以上的有线数据接口，故传输器可通过这些有线接口直接与监测点的测试仪器相连，获得数据来源。另外，在环境条件允许时，这些有线接口可直接组成数据传输网络和监控子站传递数据。

RS232串口可通过串口驱动芯片和MCU级联实现。以MCU和RS232接口驱动芯片MAX232为例，图2给出了主要的电路连接。其中ROUT和TIN为MAX232的TTL电平串口线，和MCU的RXD和TXD引脚相连；RIN和TOUT为MAX232的串口电平引脚，和DB9串口插座的2、3引脚相连，串口插座直接连入RS232网络。