[发明专利]一种模块化嵌入式传感器监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式系统领域，特别是涉及一种模块化嵌入式传感器监控系统。

背景技术

人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中是远远不够的。随着科技的进步，同时为适应这种情况，人们在工作生产中大量采用各种传感器来帮助我们完成更为复杂和更为微细的信息获取，通常根据传感器的基本感知功能，我们可以把传感器分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件，以及味敏元件等十大类。

传感器(Transducer/Sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测、感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域，如工业自动化、农业现代比、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。

传感器主要用于探测信号，并将探测到的各种信号转换为电信号，而这些转换得到的电信号需要通过传感器监控仪进行处理、显示、存储和传输，以便于人们可以得到直观的数据信号。随着探测环境和探测要求的复杂化，信息量不断增大，传感器监控仪需要同时处理的信号越来越多，探测这些信号的传感器类型也越来越多，人们需要将多组信号整合以从多个方面全面地评价待测对象。

但是，目前嵌入式传感器监控仪的接口和传感器接口都是直接相连的，和PC总线结构的传感器监控仪相比，嵌入式传感器监控仪可以嵌入到任何为型或小型仪器中，其结构和功能更为紧凑，很难实现接口的大规模增加；此外，传感器的类型不同，其接口类型也是不同的，而嵌入式传感器监控仪的接口类型比较固定，一般仅能同时支持一种或少数几种传感器；因此这些弊端给测量系统中所使用的传感器的数量和类型带来了一定的限制，无法全面实现相关量的测量，使量测结果大受影响。如果通过增加嵌入式传感器监控仪的数量来满足更多数量和类型的传感器的信号处理，则在很大程度上造成了资源的浪费，而且不能从根本上解决问题。

因此，为了解决现有技术中嵌入式传感器监控仪的接口类型固定，能同时支持的传感器类型少、数量少等问题，我们需要将不同接口类型的传感器通过转换模块转换成统一的总线接入模块接入到嵌入式传感器监控仪中以进行数据的处理，如何设计得到这样一种能够同时支持多种类型的多个传感器的嵌入式传感器监控仪已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种模块化嵌入式传感器监控系统，用于解决现有技术中传感器监控仪的接口类型固定，能同时支持的传感器类型少、数量少等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种模块化嵌入式传感器监控系统，所述模块化嵌入式传感器监控系统至少包括：

核心模块、互连模块以及多个传感器接入模块；

所述核心模块包括核心处理器及通用总线接口，所述核心处理器接受用户输入的指令和信息，对采集到的传感器数据进行处理、显示、存储和传输，所述通用总线接口连接于所述核心处理器，作为传感器接入模块连接到所述核心处理器的物理接口；

所述互连模块连接于所述核心模块与所述传感器接入模块之间，作为所述核心模块的通用总线的载体，为所述核心模块和各传感器接入模块提供互连的通路；

各传感器接入模块连接于所述互连模块，将从传感器采集到的信号转换为所述核心模块可以识别的信号后经由所述互连模块传输到所述核心模块进行处理。

优选地，所述核心模块还包括电源模块、存储模块、SD卡模块、触摸屏模块、报警模块和以太网模块。

优选地，所述核心处理器包括总线控制器软件模块。

优选地，所述通用总线接口包括I²C总线接口、UART接口及Ethernet接口的一种或几种。

优选地，所述核心模块与所述互连模块之间、所述互连模块与各传感器接入模块之间采用总线连接方式。

优选地，所述互连模块为带有插座的底板。

更优选地，所述核心模块及各传感器接入模块上带有插头，通过所述核心模块及各传感器接入模块上的插头与所述底板上插座的插合实现所述核心模块与各传感器接入模块之间数据的传输。

优选地，所述传感器接入模块包括模拟量传感器接入模块、RS485传感器接入模块及CAN传感器接入模块的一种或几种。