[发明专利]一种嵌入式多路信号数据采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据采集系统，尤其涉及一种嵌入式多路信号数据采集系统，属于ARM控制技术领域。

背景技术

由于人们对数字形式信息的需求量越来越大，数据采集及其应用技术受到了越来越广泛的关注和应用。随着技术的发展，数据采集系统正向着高精度、高速度、稳定可靠和集成化的方向发展。目前，大多数的数据采集监控系统都是独立的系统，只能进行数据的现场采集或存储，已不能满足应用的需要，迫切要求接入网络实现远程监控。现代数据采集技术的发展是建立在新型采集系统软硬件平台性能提高的基础之上的。具有强大功能的32位微控制器在一些高端仪器仪表中得到了广泛的应用。

发明内容

本发明要解决的上述技术问题提供了一种嵌入式多路信号数据采集系统，可以在比较恶劣的环境下或者需要对多种参量进行采集时使用。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种嵌入式多路信号数据采集系统，包括传感器网络模块、信号处理电路、ARM微控制器、存储器、GPRS无线终端模块、SIM卡模块，传感器网络模块的输出端连接信号处理电路的输入端，ARM微控制器分别与信号处理电路、存储器和GPRS无线终端模块双向通信，GPRS无线终端模块通过无线网络与SIM卡通信；当GPRS无线终端成功连接到互联网后，传感器网络模块将采集到的数据经放大滤波后发送到ARM微控制器，经过A/D转换以及相关处理后，通过RS232接口将数据发送到GPRS无线终端模块，GPRS无线终端模块又将数据打成IP包，经GPRS空中接口接入无线网络，并由移动通信服务商转接到Internet，最终通过网关和路由到达统一的远程数据处理中心，数据中心接收数据并对数据做后续处理；远程数据处理中心也可以发送数据信息到无线数据采集模块，通过GPRS无线终端模块上的RS232接口输出到ARM微控制器上，采集终端在接收到远程数据中心的信息后，进行解码并执行对应的操作，实现对采集现场的控制。

本发明的有益效果是：本发明的系统将GPRS无线传输模块嵌入其中，将采集到的数据以无线的方式接入Internet，实现远程监控，非常适合工作人员在比较恶劣的环境下或者需要对多种参量进行采集时使用，而高性能微处理器的应用也极大提高了数据采集的精度和速度。

附图说明

图1为系统结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案实现方法进行说明：图1中，一种嵌入式多路信号数据采集系统，包括传感器网络模块、信号处理电路、ARM微控制器、存储器、GPRS无线终端模块、SIM卡模块，传感器网络模块的输出端连接信号处理电路的输入端，ARM微控制器分别与信号处理电路、存储器和GPRS无线终端模块双向通信，GPRS无线终端模块通过无线网络与SIM卡通信；当GPRS无线终端成功连接到互联网后，传感器网络模块将采集到的数据经放大滤波后发送到ARM微控制器，经过A/D转换以及相关处理后，通过RS232接口将数据发送到GPRS无线终端模块，GPRS无线终端模块又将数据打成IP包，经GPRS空中接口接入无线网络，并由移动通信服务商转接到Internet，最终通过网关和路由到达统一的远程数据处理中心，数据中心接收数据并对数据做后续处理；远程数据处理中心也可以发送数据信息到无线数据采集模块，通过GPRS无线终端模块上的RS232接口输出到ARM微控制器上，采集终端在接收到远程数据中心的信息后，进行解码并执行对应的操作，实现对采集现场的控制。GPRS无线终端嵌入了TCP/IP协议和UDP协议(用户可选)，本系统采用TCP/IP协议，实际上GPRSDTU上实现的协议栈是TCP/IPOverPPP。

在数据采集时，本系统选用温度传感器，表面/液体热电偶NR281530，获取实时现场的温度，另一路采用压力传感器，PPM241BY油井专用型压力传感器，此系统在油田油井中具有较好应用。在前端信号处理单元，由于各种传感器的输出参数不同，输出信号不仅电平低、内阻高，而且有共模电压以及现场恶劣环境的影响，因此，在选用放大芯片时要综合考虑以上因素。选取常用的MCP6S2X可编程增益放大器对原始信号进行放大，OP07CP做后续滤波芯片。

微处理器是系统工作的核心，其性能的好坏直接决定了数据采集系统性能的优劣。基于本采集系统对数据实时性和精度的要求，以及易操作性方面的考虑，选择32位的ARM7系列处理器，它具有以下特点：

1)体积小、低功耗、低成本、高性能；