一種用于鄉村沼氣的數據采集的無線中繼站設備及方法技術

本發明專利技術公開了一種用于鄉村的沼氣數據采集的無線中繼站設備以及實現方法，該設備包括主控制器、射頻信號收發器、切換開關、功率放大電路和電源模塊、晶振電路、調試接口和天線，所述主控制器與所述射頻信號收發器、調試接口、電源模塊以及晶振電路電連接，所述電源模塊通過所述功率放大電路與所述天線開關電連接，所述射頻信號收發器與所述天線開關電連接，所述切換開關與所述天線連接。本發明專利技術實現了鄉村地區的自主無線網絡的覆蓋，無需通過運營商網絡，避免了運營商網絡在農村地區使用的缺陷；無需向運營商支付無線網絡費用；通過無線網絡中繼的模式，可以使無線信號覆蓋更大的區域，數據傳輸的距離更遠；支持無線級聯網絡，可以實現多種網絡拓撲形式。

A wireless relay station equipment and method for data acquisition of rural biogas

The invention discloses a method for wireless relay station equipment data acquisition and rural biogas implementation method, the device includes a main controller, signal transceiver, RF switch, power amplifying circuit and a power supply module, crystal oscillator circuit, debug interface and the antenna, the main controller is connected with the RF transceiver, interface, debugging the power module and the electrical oscillator circuit, power module circuit is connected with the antenna switch through the power amplifier, the RF transceiver is connected to the antenna switch, the switch and the antenna connection. The invention realizes the independent wireless network coverage in rural areas, without the need for network operators, to avoid the defects of network operators in rural areas; no need to pay fees to the wireless network operators; through the relay wireless network mode, can make the wireless signal covering a larger area, further data transmission distance; wireless cascade network, can achieve a variety of network topology.

【技術實現步驟摘要】
一種用于鄉村沼氣的數據采集的無線中繼站設備及方法
本專利技術涉及到無線網絡系統,尤其涉及到一種用于鄉村沼氣數據采集的無線中繼站設備以及實現方法。
技術介紹
在地廣人稀的農村地區，實現無線通信，采集沼氣數據，經常需要長距離信號傳遞的問題。但由于距離過遠，或者障礙物阻擋，或者信號質量的要求，用單級的點對點網絡連接往往達不到理想的效果。在農村地區要實現無線網絡覆蓋，通常是采用人工方式搜集沼氣數據，傳統的無線沼氣數據采集方式是通過公網，即運營商網絡來實現。運營商的無線網絡在實際使用中，經常遇到以下問題：無線網絡覆蓋不均衡，有些地方能夠正常通信，有些地方卻時斷時續；對數據通信的支持不佳，許多地區的運營商網絡在覆蓋不足的時候，僅能支持語音通信，數據通信則十分緩慢，甚至無法通信；網絡覆蓋存在死角，收不到無線信號；使用運營商網絡，需要支付流量費用，成本較高。運營商網絡的覆蓋，雖然理論上可以覆蓋足夠大的范圍，但在實際應用中由于種種原因，在鄉村地區的運營商網絡實現無線數據業務，效果很差。信號不通，連接斷線時有發生。如果不用運營商的網絡，又存在如何解決覆蓋范圍，如何能夠將采集的沼氣數據傳輸得足夠遠的問題。
技術實現思路
針對上述現有技術中的缺陷，本專利技術要解決的技術問題體現在以下幾點：采用智能神經元(INC，IntelligentNerveCell)無線網絡技術和模式，無需使用運營商網絡；無需向運營商支付無線網絡費用。通過無線網絡中繼的模式，可以使無線信號覆蓋更大的區域，數據傳輸的距離更遠；支持無線級聯網絡，可以實現多種網絡拓撲形式。針對上述技術問題，本專利技術提出了一種用于鄉村沼氣數據采集的無線中繼站設備及方法，可以通過無線中繼的方式，實現更遠距離的傳輸。為實現上述目的，本專利技術是根據以下技術方案實現的：一種用于鄉村沼氣數據采集的無線中繼站設備，其特征在于：包括主控制器、射頻信號收發器、切換開關、功率放大電路和電源模塊、晶振電路、調試接口和天線，所述主控制器與所述射頻信號收發器、調試接口、電源模塊以及晶振電路電連接，所述電源模塊通過所述功率放大電路與所述天線開關電連接，所述射頻信號收發器與所述天線開關電連接，所述切換開關與所述天線連接；其中，所述主控制器處理整個系統的數據，并控制信號的發射和接收以及控制功率和信號燈以及控制調試接口接駁；所述射頻信號收發器將主控制器傳送過來的數據轉換為射頻信號發射出去，并從天線接收到的射頻數據轉換為基頻數據，送給主控制器；所述切換開關模塊用于射頻接收與發射的切換；所述功率放大電路提升射頻發射電路的發射功率；所述電源模塊用于能量轉換，將外部電源轉換為供各個模塊使用的電能量；所述天線用于空口信號的接收與發射；所述晶振電路產生工作頻率，為所述主控制器和所述射頻信號收發器提供時鐘；所述調試接口用于系統調試以及程序下載。上述技術方案中，還包括顯示器，所述顯示器與所述主控制器連接，用于指示系統的工作狀態。一種用于鄉村沼氣數據采集的無線中繼站設備的實現方法，是通過上述的無線中繼站設備實現的，其特征在于，包括如下步驟：步驟S1：系統上電后，主控制器中的程序自動執行初始化程序，為各個寄存器賦值，將系統端口置于功能位置；步驟S2：初始化完成后，中繼站啟動網絡注冊功能，即尋找無線網關，將自己的中繼站特征信息上報給無線網關，完成在無線網關端的注冊，使中繼站可以成為無線網關的合法通信單元，并獲得無線網關的地址，實現雙向通信；步驟S3：中繼站注冊完成，開始偵聽來自多用戶終端的入網信號，識別需要入網的合法終端，根據既定的算法完成的入網注冊過程；步驟S4：網絡注冊完成后，中繼站開始執行信息的接收和發送任務，由于中繼站位于終端和無線網關之間，無線中繼站設備對于接收到的信號進行解碼。上述技術方案中，所述步驟S4具體包括：步驟S401：首先需要根據收到的信號判斷該信號是來自無線網關還是來自用戶終端；步驟S402：對于來自終端的信號，將被上報給無線網關；對于來自無線網關的信號，則通過解碼，解析出對應的終端地址，將該數據發送到對應的終端去，完成信號發送功能；步驟S403：進入消息等待，等待下一輪數據的收發。本專利技術與現有技術相比，具有如下有益效果：實現了自主無線網絡的覆蓋，無需通過運營商網絡，避免了運營商網絡在農村地區使用的缺陷；無需向運營商支付無線網絡費用；通過無線網絡中繼的模式，可以使無線信號覆蓋更大的區域，數據傳輸的距離更遠；支持無線級聯網絡，可以實現多種網絡拓撲形式。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。圖1為本專利技術的無線中繼站設備的硬件框圖；圖2為本專利技術的運行流程圖；圖3為本專利技術的無線中繼站設備的主電路原理圖。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。圖1為本專利技術的無線中繼站設備的硬件框圖；如圖1所示，本專利技術的一種用于數據采集的無線中繼站設備，包括主控制器、射頻信號收發器、切換開關、功率放大電路和電源模塊、晶振電路、調試接口和天線，所述主控制器與所述射頻信號收發器、調試接口、電源模塊以及晶振電路電連接，所述電源模塊通過所述功率放大電路與所述天線開關電連接，所述射頻信號收發器與所述天線開關電連接，所述切換開關與所述天線連接；其中，主控制器處理整個系統的數據，并控制信號的發射和接收以及控制功率和信號燈以及控制調試接口接駁；射頻信號收發器將主控制器傳送過來的數據轉換為射頻信號發射出去，并從天線接收到的射頻數據轉換為基頻數據，送給主控制器；切換開關模塊用于射頻接收與發射的切換；功率放大電路提升射頻發射電路的發射功率；電源模塊用于能量轉換，將外部電源轉換為供各個模塊使用的電能量；天線用于空口信號的接收與發射；晶振電路產生工作頻率，為所述主控制器和所述射頻信號收發器提供時鐘；調試接口用于系統調試以及程序下載。本專利技術還包括顯示器，所述顯示器與所述主控制器連接，用于指示系統的工作狀態。圖3是無線中繼站設備的主電路原理圖。圖2為本專利技術的運行流程圖，如圖2所示，本專利技術的一種用于數據采集的無線中繼站設備的實現方法，是通過上述的無線中繼站設備實現的，包括如下步驟：步驟S1：系統上電后，主控制器中的程序自動執行初始化程序，為各個寄存器賦值，將系統端口置于功能位置；步驟S2：初始化完成后，中繼站啟動網絡注冊功能，即尋找無線網關，將自己的中繼站特征信息上報給無線網關，完成在無線網關端的注冊，使中繼站可以成為無線網關的合法通信單元，并獲得無線網關的地址，實現雙向通信；步驟S3：中繼站注冊完成，開始偵聽來自多用戶終端的入網信號，識別需要入網的合法終端，根據既定的算法完成的入網注冊過程；步驟S4：網絡注冊完成后，中繼站開始執行信息的接收和發送任務，由于中繼站位于終端和無線網關之間，無線中繼站設備對于接收到的信號進行解碼。上述技術方案中，所述步驟S4具體包括：步驟S401：首先需要根據本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于鄉村沼氣的數據采集的無線中繼站設備，其特征在于：包括主控制器、射頻信號收發器、切換開關、功率放大電路和電源模塊、晶振電路、調試接口和天線，所述主控制器與所述射頻信號收發器、調試接口、電源模塊以及晶振電路電連接，所述電源模塊通過所述功率放大電路與所述天線開關電連接，所述射頻信號收發器與所述天線開關電連接，所述切換開關與所述天線連接；其中，所述主控制器處理整個系統的數據，并控制信號的發射和接收以及控制功率和信號燈以及控制調試接口接駁；所述射頻信號收發器將主控制器傳送過來的數據轉換為射頻信號發射出去，并從天線接收到的射頻數據轉換為基頻數據，送給主控制器；所述切換開關模塊用于射頻接收與發射的切換；所述功率放大電路提升射頻發射電路的發射功率；所述電源模塊用于能量轉換，將外部電源轉換為供各個模塊使用的電能量；所述天線用于空口信號的接收與發射；所述晶振電路產生工作頻率，為所述主控制器和所述射頻信號收發器提供時鐘；所述調試接口用于系統調試以及程序下載。

【技術特征摘要】
1.一種用于鄉村沼氣的數據采集的無線中繼站設備，其特征在于：包括主控制器、射頻信號收發器、切換開關、功率放大電路和電源模塊、晶振電路、調試接口和天線，所述主控制器與所述射頻信號收發器、調試接口、電源模塊以及晶振電路電連接，所述電源模塊通過所述功率放大電路與所述天線開關電連接，所述射頻信號收發器與所述天線開關電連接，所述切換開關與所述天線連接；其中，所述主控制器處理整個系統的數據，并控制信號的發射和接收以及控制功率和信號燈以及控制調試接口接駁；所述射頻信號收發器將主控制器傳送過來的數據轉換為射頻信號發射出去，并從天線接收到的射頻數據轉換為基頻數據，送給主控制器；所述切換開關模塊用于射頻接收與發射的切換；所述功率放大電路提升射頻發射電路的發射功率；所述電源模塊用于能量轉換，將外部電源轉換為供各個模塊使用的電能量；所述天線用于空口信號的接收與發射；所述晶振電路產生工作頻率，為所述主控制器和所述射頻信號收發器提供時鐘；所述調試接口用于系統調試以及程序下載。2.根據權利要求1所述的一種用于鄉村沼氣的數據采集的無線中繼站設備，其特征在于：還包括顯示器，所述顯示器與所述主控制器連接，用于指示系統的工作狀態。3.一種用于鄉村沼氣的數據采集的無線...

【專利技術屬性】
技術研發人員：夏華，朱洪光，
申請(專利權)人：上海源岷投資管理有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31