[发明专利]传感器数据的自动获取系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及物联网传感器数据采集领域，尤其涉及一种传感器数据的自动获取系统和方法。

背景技术

近年来，传感器技术，无线传感器网络技术，物联网技术发展迅猛，使得人们可以实时感知和检查外部世界，观测到多种多样的现象，因此这些技术可以产生众多应用。目前，传感器技术已经广泛应用在众多生活领域。然而，受限于能源，通信，以及无线传感技术本身发展不足等原因，在一些特定领域或者偏远地区，无线传感网络还有很多限制：比如很多传感器使用干电池供电，需要频繁替换电池；为了省电，不能进行频繁的数据交互，从而影响数据的实时性；无线传感网络数据要传送到Internet，从而被Internet实时共享，需要添加网关实现网络转换；很多无线传感网络不能接收命令来操作传感器获取数据；有些无线传感网络结构复杂也不利于部署等等。

在偏远地区进行生态湿地的监控，森林监控等，受限于能源，通信等原因，无线传感技术不好应用，导致传感器数据获取困难。在这些领域，传感器数据通常仍然是由观测人员人工参与获取：观测人员带着传感器到达观测地点后，操作仪器，记录下传感器数据，录入系统；或者传感器采集数据后，将数据记录在存储设备中，观测人员过一段时间读取存储设备，将传感器记录录入系统；或者观测人员将待观测对象带回实验室，操作传感设备检测数据，然后将传感器记录录入系统。这些数据获取方式耗时，耗力，而且也无法获得实时的传感器数据。

传感器技术使得人们可以实时监控所需领域，如果无法按需实时获取数据，将严重影响这些领域的生产，研究。尤其在空气监测，水质污染，森林火情监控，动植物养殖监测等领域，对于环境数据的获取非常迫切。

发明内容

本专利针对这些问题，提出一种传感器数据的自动获取系统与方法。

为实现上述目的，本发明提出了一种传感器数据的自动获取系统，所述系统包括服务器、至少一个监测站，所述监测站包括供电模块、通信模块、采集器、控制中心、若干传感器，所述服务器与监测站通过所述通信模块进行数据传输，所述采集器读取传感器的采集信号，并将所述采集信号转化为数字化信息，所述控制中心将数字化信息被通过所述通信模块传输至所述服务器，所述服务器接收所述数字化信息并存储、展示，所述控制中心用于所述监测站的管理控制，所述供电模块由太阳能电池板与蓄电池组成，太阳能电池板发电并将电量存储在蓄电池中，所述供电模块为所述传感器、控制中心、通信模块供电，所述通信模块用移动通信网络，比如GPRS或4G于所述服务器之间进行通信，所述控制中心控制采集器采集实时的所述传感器数据。

作为本发明的优化方案，所述控制中心控制采集传感器数据的方式为主动采集方式或者被动采集方式，所述主动采集方式为：所述控制中心指示所述采集器周期性进行采集所述传感器数据。

作为本发明的优化方案，所述被动采集方式为：所述控制中心指示所述采集器即时采集所述传感器数据。

作为本发明的优化方案，所述控制中心控制所述监测站与所述服务器之间的连接，所述监测站以用户名密码登录所述服务器，登录验证通过后才可以保持所述监测站与所述服务器之间的数据交互，否则所述服务器会自动断开与监测站的连接。所述监测站周期性发送心跳报文至所述服务器，以确保保持服务器与监测站之间的连接，所述服务器在一定时间内收不到所述监测站的消息会自动断开与所述监测站的连接。

作为本发明的优化方案，所述太阳能电池板的规格可以是50V，蓄电池的容量可以是38A.h。

为实现上述目的，本发明提出了一种传感器数据的自动获取方法，服务器与一个或多个监测站连接，所述监测站包括供电模块、通信模块、采集器、控制中心、若干传感器，所述服务器与所述监测站之间通过通信模块进行通信，通信模块基于移动通信网络，比如GPRS或4G，该方法包括如下几个步骤：

步骤1：启动服务器，服务器等待与监测站的连接；

步骤2：监测站中配置好各个传感器，并配置好服务器域名，启动监测站；

步骤3：监测站启动后，控制中心主动与服务器建立连接。

步骤4：监测站与服务器连接后，控制中心会根据数据采集方式进行数据采集。

步骤5：进行实时数据采集时，控制中心指示采集器读取每个传感器采集信号，采集器将采集信号转换成数字化信息，得到一个数值，控制中心获取到数值后，根据传感器类型，会给传感器数据附上数值含义。

步骤6：控制中心发送如下内容到服务器：传感器的标识符，所述传感器的标识符对应的传感器数据，所在监测站的标识符。