一种粮仓内外温湿度采集检测装置及其检测方法与流程

文档序号:22799897发布日期:2020-11-04 03:57阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,其包括:

多个检测器件;

测控电缆,多个检测器件挂载在所述测控电缆上;

温湿度测控电路,其包括读数据引脚、写数据引脚、上拉驱动引脚、下拉驱动引脚、数据引脚、非反相缓冲线路驱动模块、电流放大模块一、电路保护模块、电流放大模块二;所述读数据引脚与所述非反相缓冲线路驱动模块的输出端相接,所述写数据引脚与所述电路保护模块的输入端相接,所述上拉驱动引脚与所述电流放大模块一的输入端相接,所述下拉驱动引脚与所述电流放大模块二的输入端相接;所述写数据引脚与所述非反相缓冲线路驱动模块的输入端、所述电流放大模块一的输出端、所述电路保护模块的输出端、所述电流放大模块二的输出端相接;所述测控电缆与所述数据引脚相接;以及

处理器,其输入输出端与所述读数据引脚、所述写数据引脚、所述上拉驱动引脚、所述下拉驱动引脚相接;在进行读操作时,所述处理器先打开所述下拉驱动引脚,通过所述电流放大模块二使所述数据引脚输出低电平信号,再关闭所述下拉驱动引脚并打开所述上拉驱动引脚,通过所述电流放大模块一使所述数据引脚输出高电平信号,最后关闭所述上拉驱动引脚,使所述数据引脚产生一个上升沿脉冲至所述检测器件,所述检测器件回复当前数据位状态,所述处理器通过读取所述读数据引脚的状态,回复应答信号,实现数据位读操作;在进行写操作时,所述处理器先打开所述下拉驱动引脚,通过所述电流放大模块二使所述数据引脚输出低电平信号,再关闭所述下拉驱动引脚,最后进行:(1)当写入1时,打开所述上拉驱动引脚,通过所述电流放大模块一使所述数据引脚输出高电平信号,最后关闭所述上拉驱动引脚,使所述数据引脚产生一个上升沿脉冲至所述检测器件;(2)当写入0时,继续打开所述下拉驱动引脚,通过所述电流放大模块二使所述数据引脚持续输出低电平信号,然后关闭所述下拉驱动引脚,最后打开所述上拉驱动引脚,通过所述电流放大模块一使所述数据引脚输出高电平信号,而后关闭所述上拉驱动引脚,所述检测器件回复当前数据位状态,所述处理器通过所述读数据引脚实现数据位写操作。

2.如权利要求1所述的一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括:

隔离保护电路,其设置在所述温湿度测控电路与所述测控电缆之间。

3.如权利要求2所述的一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,所述隔离保护电路包括ds2413芯片;所述ds2413芯片的数据输入引脚与所述温湿度测控电路的数据引脚相接,所述ds2413芯片的接地引脚与所述温湿度测控电路的接地引脚相接;所述处理器通过写入应答信号选择所述ds2413芯片的工作模式,所述ds2413芯片的pioa引脚与所述测控电缆的地线相接;所述测控电缆的数据线与所述温湿度测控电路的数据引脚相接。

4.如权利要求1所述的一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括:

通信模块,其用于接收来自一个云服务器下发的配置指令与测控指令;所述处理器通过所述通信模块接入所述云服务器,识别并执行所述云服务器下发的测控指令以进行环境信息采集测控数据;所述处理器根据所述测控数据在线识别所述测控电缆的状态,获取其中至少一个传感器的坏点位置,并通过一个云主机将相应的坏点位置上报给一个远程服务器或直接上传至一个云端。

5.如权利要求4所述的一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,所述通信模块包括有线通信单元和无线通信单元;所述有线通信单元用于供所述处理器与所述云服务器进行有线通信;所述无线通信单元用于供所述处理器与所述云服务器进行无线通信。

6.如权利要求1所述的一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括:

电源模块,其用于通过内部稳压器对外部输入电压进行整流稳压以输出直流电压,并通过一个线性稳压器对所述直流电压转换后供给所述温湿度测控电路、所述检测器件,通过一个电源稳压器对所述直流电压转换后供给所述处理器。

7.如权利要求1所述的一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括:

编号标识模块,其与所述处理器电性连接,并用于标识所述检测装置的编号。

8.如权利要求1所述的一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,所述处理器的测控机制采用时分复用方式多路并行采集,将每一个采集端口所需要执行的任务都建立一个独立的任务线程,每个所述线程都执行一个任务队列中的任务;所述处理器先根据系统整体的负载能力分配每个所述线程的资源,再控制多个所述线程进行同步协调运行,直至所有的所述线程任务队列中的任务都完成,结束本次采集任务,最后将采集数据处理后通过所述通信模块上传至所述云主机或所述云端;所述处理器的数据处理机制为根据所述测控电缆上的检测器件的根层编号进行排序处理,在有所述检测器件对应点定位需求的现场时,利用自定义的两个字段来配置所述检测器件的根层信息数据,采集时根据所述根层信息数据对所述检测器件的位置进行快速定位,并通过数据过滤的方法迅速定位故障点位置和类型;所述处理器根据所述根层编号的连续性,自动增补一个坏点;所述处理器的系统运行机制为独立窗口的看门狗机制,并将测试任务实时备份存储。

9.如权利要求4所述的一种粮仓内外温湿度采集检测装置,其特征在于,所述通讯模块设有三线制usart串行通信口与四线制的spi通信口,所述处理器为stm32微处理器,所述非反相缓冲线路驱动模块为74hc1g125gv芯片,所述电流放大模块一、所述电流放大模块二均为ss8050lt1_npn芯片,所述电路保护模块为s9012_sot23芯片。

10.一种粮仓内外温湿度采集检测方法,其应用于如权利要求1-9中任意一项所述的粮仓内外温湿度采集检测装置中,其特征在于,其包括以下步骤:

在进行读操作时,先打开所述下拉驱动引脚,通过所述电流放大模块二使所述数据引脚输出低电平信号,再关闭所述下拉驱动引脚并打开所述上拉驱动引脚,通过所述电流放大模块一使所述数据引脚输出高电平信号,最后关闭所述上拉驱动引脚,使所述数据引脚产生一个上升沿脉冲至所述检测器件,所述检测器件回复当前数据位状态,所述处理器通过读取所述读数据引脚的状态,回复应答信号,实现数据位读操作;

在进行写操作时,先打开所述下拉驱动引脚,通过所述电流放大模块二使所述数据引脚输出低电平信号,再关闭所述下拉驱动引脚,最后进行:(1)当写入1时,打开所述上拉驱动引脚,通过所述电流放大模块一使所述数据引脚输出高电平信号,最后关闭所述上拉驱动引脚,使所述数据引脚产生一个上升沿脉冲至所述检测器件;(2)当写入0时,继续打开所述下拉驱动引脚,通过所述电流放大模块二使所述数据引脚持续输出低电平信号,然后关闭所述下拉驱动引脚,最后打开所述上拉驱动引脚,通过所述电流放大模块一使所述数据引脚输出高电平信号,而后关闭所述上拉驱动引脚,所述检测器件回复当前数据位状态,通过所述读数据引脚实现数据位写操作。


技术总结
本发明公开了一种粮仓内外温湿度采集检测装置及其检测方法。该装置包括检测器件、测控电缆、温湿度测控电路以及处理器。温湿度测控电路包括读数据引脚、写数据引脚、上拉驱动引脚、下拉驱动引脚、数据引脚、非反相缓冲线路驱动模块、电流放大模块一、电路保护模块、电流放大模块二。非反相缓冲线路驱动模块与读数据引脚、数据引脚相接,电路保护模块与写数据引脚、数据引脚相接,电流放大模块一与上拉驱动引脚、数据引脚相接,电流放大模块二与下拉驱动引脚、数据引脚相接。处理器的输入输出端与读数据引脚、写数据引脚、上拉驱动引脚、下拉驱动引脚相接。本发明提高通信可靠性和带负载能力,缩短单路测控的平均有效时间,提高测控实时效率。

技术研发人员:张红伟;葛道城;唐相志;任远;程伊旻;李景美
受保护的技术使用者:安徽大学
技术研发日:2020.07.24
技术公布日:2020.11.03
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