一種壓力傳感裝置、數據監控系統和數據傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線傳輸領域，具體而言，涉及一種壓力傳感裝置、數據監控系統和數據傳輸方法。
【背景技術】
[0002]我國的大壩安全監測工作開始于50年代中期，60年代逐步研制和生產了各種監測儀器，對大壩可能出現的應力、溫度、滲流量、揚壓力等參數進行監測，從而保證大壩的安全。目前，通常在大壩的底部安裝壓力傳感裝置對大壩底部受到的應力和揚壓力進行測量，并通過在大壩附近設置服務器來獲取壓力傳感裝置采集到的參數，使大壩的管理人員可以根據壓力傳感裝置采集到的數據對大壩的安全性進行分析。
[0003]服務器一般是通過光纜或者短距離無線傳輸網絡(如:W1-FI (WIreless-Fidelity，無線保真)、zigbee (紫蜂協議)等)接收壓力傳感裝置采集到的數據，所以通常情況下設置在距離壓力傳感裝置幾公里的區域內。現有的服務器受制于接收壓力傳感裝置數據的方式，只能設置在距離壓力傳感裝置幾公里的區域內，但一些大壩建設的地理環境比較惡劣，那么在壓力傳感裝置周圍幾公里甚至幾十公里的范圍內都無法設置服務器，那么服務器只能設置在距離壓力傳感裝置更遠的地方，那么只能通過埋設很長的光纜或者設置大量的無線中繼設備來保證壓力傳感裝置采集的數據可以傳輸到服務器中。
[0004]在惡劣的環境下埋設光纜或者設置無線中繼設備比較困難，對光纜或者無線中繼設備、以及光纜或者無線中繼設備的安裝人員的要求較高，需要花費大量金錢購買高規格光纜或者無線中繼設備、并使用大量專業技術人員才能夠完成光纜或者無線中繼設備的安裝；而且，大壩所處的地理環境惡劣會縮短光纜和無線中繼設備的使用壽命，使得光纜和無線中繼設備經常損壞，從而導致壓力傳感裝置向服務器傳輸數據的過程的可靠性差，并且需要一定數量的技術人員對光纜和無線中繼設備進行維護，而服務器與壓力傳感裝置設置的距離越遠，那么維護光纜和無線中繼設備的技術人員的數量就越多，這大大增加了服務器采集壓力傳感裝置所發送數據的成本。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種壓力傳感裝置、數據監控系統和數據傳輸方法，其中壓力傳感裝置通過移動通信網絡將采集到的數據傳輸到服務器，無需在壓力傳感裝置和服務器之間埋設光纜或者設置無線中繼設備，安裝簡單且降低了數據傳輸的成本。
[0006]第一方面，本發明實施例提供了一種壓力傳感裝置，所述壓力傳感裝置包括:壓力傳感器、處理單元和無線傳輸單元；所述處理單元分別與所述壓力傳感器和所述無線傳輸單元連接；
[0007]所述處理單元包括:微處理器、緩存器和存儲器；
[0008]所述無線傳輸單元包括:移動通信基帶處理芯片、模數轉換模塊、移動通信射頻芯片和移動通?目天線；
[0009]所述微處理器分別與所述壓力傳感器、所述緩存器、所述存儲器和所述移動通信基帶處理芯片連接，所述移動通信基帶處理芯片與所述模數轉換模塊連接；所述模數轉換模塊與所述移動通信射頻芯片連接，所述移動通信射頻芯片和所述移動通信天線連接；
[0010]所述壓力傳感器，用于根據獲取到的壓力信號，得到壓力數據，并將獲取到的所述壓力數據發送給所述微處理器；
[0011]所述微處理器，用于接收所述壓力傳感器發送的壓力數據，將接收到的所述壓力數據緩存到所述緩存器中，讀取所述存儲器中的傳輸配置文件，根據配置文件中的數據發送方式，將緩存在所述緩存器中的所述壓力數據發送到所述移動通信基帶處理芯片；
[0012]所述移動通信基帶處理芯片，用于對所述壓力數據進行調制處理，將進行完調制處理后的所述壓力數據發送給所述模數轉換模塊，調制后的所述壓力數據，在移動通信網絡中被傳輸；
[0013]所述模數轉換模塊，用于對所述壓力數據進行數模轉換，并將數模轉換完畢的所述壓力數據發送給所述移動通信射頻芯片；
[0014]所述移動通信射頻芯片，用于將數模轉換完畢的所述壓力數據通過移動通信天線發送到服務器，使得所述服務器，通過移動通信網絡接收到所述壓力數據，根據接收到所述壓力數據，對大壩的安全性進行分析。
[0015]結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述壓力傳感裝置還包括備用無線傳輸單元；
[0016]所述備用無線傳輸單元包括:衛星導航系統基帶處理芯片、模數轉換子單元、衛星導航系統射頻芯片和衛星導航系統天線；
[0017]所述衛星導航系統基帶處理芯片分別與所述微處理器和模數轉換子單元連接，所述模數轉換子單元和所述衛星導航系統射頻芯片連接，所述衛星導航系統射頻芯片和所述衛星導航系統天線連接；
[0018]所述衛星導航系統基帶處理芯片，用于對所述壓力數據進行調制處理，將進行完調制處理后的所述壓力數據發送給所述模數轉換子單元，調制后的所述壓力數據，在衛星通信網絡中被傳輸；
[0019]所述模數轉換子單元，用于對所述壓力數據進行數模轉換，并將數模轉換完畢的所述壓力數據發送給所述衛星導航系統射頻芯片；
[0020]所述衛星導航系統射頻芯片，用于將數模轉換完畢的所述壓力數據通過所述衛星導航系統天線發送到服務器，使得所述服務器，通過衛星通信網絡接收到所述壓力數據，根據接收到所述壓力數據，對大壩的安全性進行分析。
[0021]結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述衛星導航系統基帶處理芯片采用北斗衛星導航系統基帶處理芯片；衛星導航系統射頻芯片采用北斗衛星導航系統射頻芯片；衛星導航系統天線采用北斗衛星導航系統天線。
[0022]結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述北斗衛星導航系統射頻芯片包括:北斗一代衛星導航系統射頻芯片、北斗二代衛星導航系統射頻芯片和功率分配器，所述北斗一代衛星導航系統射頻芯片和所述北斗二代衛星導航系統射頻芯片分別與所述模數轉換子單元連接，并通過所述功率分配器，與所述北斗衛星導航系統天線連接；
[0023]所述北斗一代衛星導航系統射頻芯片，用于通過北斗一代衛星通信網絡將所述壓力數據發送到所述服務器；
[0024]所述北斗二代衛星導航系統射頻芯片，用于通過北斗二代衛星通信網絡將所述壓力數據發送到所述服務器。
[0025]結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述壓力傳感器，包括:壓力探測頭、信號放大器、模數轉換單元、校準電路和處理模塊；
[0026]所述信號放大器分別與所述壓力探測頭、模數轉換單元和校準電路連接；所述模數轉換單元和所述處理模塊連接；所述處理模塊和所述微處理器連接；
[0027]所述壓力探測頭，用于獲取壓力信號，并將獲取到的壓力信號發送到所述信號放大器；
[0028]所述信號放大器，用于對接收到的所述壓力信號進行放大，然后傳輸到所述模數轉換單元；
[0029]所述校準電路，用于對所述信號放大器接收的所述壓力信號進行校驗；
[0030]所述模數轉換單元，用于對放大后的所述壓力信號進行模數轉換，并將模數轉換后的所述壓力信號發送給所述處理模塊；
[0031]所述處理模塊，用于對接收到的所述壓力信號進行處理，得到所述壓力信號對應的所述壓力數據，并將得到的所述壓力數據發送給所述微處理器。
[0032]第二方面，本發明實施例提供了一種數據監控系統，所述數據監控系統包括服務器和上述的壓力傳感裝置；
[0033]所述服務器通過移動通信網絡和衛星通信網絡與所述壓力傳感裝置通信；
[0034]所述服務器，用于通過移動通信網絡或者衛星通信網絡接收所述壓力傳感裝置傳輸的壓力數據，并根據接收到的所述壓力數據，對大壩的安全性進行分析。
[0035]結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述服務器，周期性的接收所述壓力傳感裝置傳輸的壓力數據。
[0036]第三方面，本發明實施例提供了一種數據傳輸方法，用于壓力傳感裝置，所述數據傳輸方法包括:
[0037]獲取壓力數據；
[0038]通過無線傳輸單元向服務器發送校驗信息，所述校驗信息用于確定所述服務器能否接收到所述無線傳輸單元發送的數據；
[0039]當接收所述服務器反饋的確認信息時，通過所述無線傳輸單元向所述服務器發送所述壓力數據；否則通過所述備用無線傳輸單元向所述服務器發送所述壓力數據，所述確認消息，用于指示所述服務器接收到所述無線傳輸單元發送的所述校驗消息。
[0040]結合第三方面，本發明實施例提供了第三方面的第一種可能的實施方式，其中，所述當接收所述服務器反饋的確認信息時，通過所述無線傳輸單元向所述服務器發送所述壓力數據；否則通過所述備用無線傳輸單元向所述服務器發送所述壓力數據包括:
[0041]判斷在預設時間內是否接收到所述服務器反饋的所述確認信息；
[0042]當在預設時間內接收到所述服務器反饋的所述確認信息時，通過所述無線傳輸單元向所述服務器發送所述壓力數據；否則通過所述備用無線傳輸單