1.本实用新型属于数据采集装置，具体涉及一种激光绣花机数据远程采集装置。
背景技术：
2.激光绣花是利用激光的特殊性能，通过激光控制装置与传统绣花机相融合，实现在不同材质的面料上进行立体切割，随着激光绣花机的广泛应用，目前已经形成规模化，也出现了一些租赁绣花机的用户，为了保证激光绣花的质量，需要同时对多台激光绣花机进行数据采集和控制，目前的方式实时监测激光器的工作数据，需要较高的人力成本和时间成本，此外，对于租赁用户的现场管理控制和及时处理尤其困难，因此，亟需一种激光绣花机数据远程采集装置。
技术实现要素：
3.本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供一种激光绣花机数据远程采集装置。
4.本实用新型的技术方案为：一种激光绣花机数据远程采集装置，包括核心控制板和无线通讯模块，其中核心控制板包括mcu、采集模块、控制模块、电源模块、电压转换电路和控制电路，所述电源模块经电压转换电路获得合适的驱动电压，为mcu提供供电；所述采集模块用于采集激光器的运行参数；所述mcu用于对采集的信号进行接收、处理并驱动所述控制模块执行控制指令，控制无线通讯模块进行传输和接收；所述无线通讯模块把激光器的运行参数数据封包后通过无线通信传输到运营商基站，由基站发布至服务器，并传输服务器发送回来的控制信号数据包。
5.其中所述控制电路由时钟和复位电路、jtag下载电路、led电路、电源滤波电路组成。
6.所述激光器的运行参数包括id、电流、电压、功率、脉宽，其中id用于区分多个激光器的数据。
7.所述无线通讯模块设计基于bc20模块，采用无线低速率传输方式nb-iot通信。
8.如果至少一个激光绣花机用户的租赁时间到期，所述激光绣花机数据远程采集装置接收到服务器发送的停止运行的控制信号消息后，控制关停相应的至少一个激光绣花机。
9.如果激光器的电压、电流、功率或脉宽出现异常，所述激光绣花机数据远程采集装置接收到服务器发送的停止运行的控制信号消息后，控制关停所述激光器。
10.所述无线通讯模块采用mqtt通信协议，所述mqtt通信协议通过mqtt报文通信，控制报文由固定报头、可变报头以及有效负载组成，为了保证数据的实时性，在报文中除了传输激光器的运行参数数据，还增加了采集时间的字段，便于服务器接收后按时间顺序存储。
11.采用该装置不仅能远程采集和监测激光器的工作数据，降低采集和监测的人力成本和时间成本，必要时(例如租赁用户超过租赁时长)还能及时向设备发送控制信号停止激
光器工作，从而降低维护成本，提高管理效率。
12.通过以下参照附图对优选实施例的说明，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。
附图说明
13.图1示例性示出本实用新型的激光绣花机数据远程采集装置的硬件设计框架图，图2示例性示出本实用新型的无线通讯模块设计框架图，图3示例性示出本实用新型的激光绣花机数据远程采集装置软件设计框架图。
具体实施方式
14.下面将详细描述本实用新型的实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。
15.如图1所述，一种激光绣花机数据远程采集装置，包括核心控制板和无线通讯模块，其中核心控制板包括mcu、采集模块、控制模块、电源模块、电压转换电路和控制电路，其中所述控制电路由时钟和复位电路、jtag下载电路、led电路、电源滤波电路组成。所述电源模块经电压转换电路获得合适的驱动电压，为mcu提供供电，所述采集模块用于采集激光器的运行参数，包括id、电流、电压、功率、脉宽等参数，其中id用于区分多个激光器的数据；所述mcu用于对采集的信号进行接收、处理并驱动所述控制模块执行控制指令，控制无线通讯模块进行传输和接收；所述无线通讯模块把激光器的运行参数数据封包后通过无线通信传输到运营商基站，由基站发布至服务器，并传输服务器发送回来的控制信号数据包。所述无线通讯模块设计基于bc20模块，无线传输层采用无线低速率传输方式nb-iot通信。
16.如果至少一个激光绣花机用户的租赁时间到期，所述激光绣花机数据远程采集装置接收到服务器发送的停止运行的控制信号消息后，控制关停相应的所述至少一个激光绣花机。如果激光的电压、电流、功率或脉宽出现异常，与常规的激光绣花工作参数范围超过10％的偏差，所述激光绣花机数据远程采集装置接收到服务器发送的停止运行的控制信号消息后，控制关停相应的所述至少一个激光绣花机。
17.图2为无线通讯模块设计框架图，如图2所示，无线通讯模块由电源模块、驱动电路、bc20、串口电平转换电路、sim接口电路组成，来实现所述激光绣花机数据远程采集装置与服务器之间的无线通信。
18.图3为所述激光绣花机数据远程采集装置软件设计框架图，如图3所述，所述激光绣花机数据远程采集装置的mcu以stm32系列单片机作为核心芯片，采集激光器的电压数据和电流数据，进行数据整合调试之后，通过nb-iot无线通讯模块采用mqtt通信协议发送至服务器。另外，当采集装置接收到服务器发送来的控制信号数据包时，会控制相应的控制端，实现激光绣花机的关闭/开启。所述的数据整合调试，即把接收到的电压和电流保存为字符串格式，再将该字符串转换成16进制的可直接发送的值，最后将保存的16进制数给nb-iot进行下发操作。nb-iot通信线程会先使用at指令与服务器建立连接，并对16进制的采集数据按mqtt协议进行封包和发送，当发送nb-iot发送成功时，led指示灯会亮起。
19.其中mqtt协议通过mqtt报文通信，控制报文一般由固定报头、可变报头以及有效负载组成，本系统中为了保证每个数据都能到达服务端，设置了qos＝1，且为了保证数据的
实时性，在报文中除了传输电流电压，还增加了采集时间的字段，便于服务端接收后按时间顺序存储。所述采集装置发送的消息所带的主题为该采集设备的id，服务器先订阅主题，之后采集装置发布主题的消息，服务器就能实时接收采集端发布的消息。
20.采用该装置不仅能远程采集和监测激光器的工作数据，降低采集和监测的人力成本和时间成本，必要时(例如租赁用户超过租赁时长)还能及时向设备发送控制信号停止激光器工作，从而降低维护成本，提高管理效率。
技术特征：
1.一种激光绣花机数据远程采集装置，其特征在于：包括核心控制板和无线通讯模块，其中核心控制板包括mcu、采集模块、控制模块、电源模块、电压转换电路和控制电路，所述电源模块经电压转换电路获得合适的驱动电压，为mcu提供供电；所述采集模块用于采集激光器的运行参数；所述mcu用于对采集的信号进行接收、处理并驱动所述控制模块执行控制指令，控制无线通讯模块进行传输和接收；所述无线通讯模块把激光器的运行参数数据封包后通过无线通信传输到运营商基站，由基站发布至服务器，并传输服务器发送回来的控制信号数据包。2.如权利要求1所述的激光绣花机数据远程采集装置，其特征在于：所述控制电路由时钟和复位电路、jtag下载电路、led电路、电源滤波电路组成。3.如权利要求1所述的激光绣花机数据远程采集装置，其特征在于：所述激光器的运行参数包括id、电流、电压、功率、脉宽，其中id用于区分多个激光器的数据。4.如权利要求1所述的激光绣花机数据远程采集装置，其特征在于：所述无线通讯模块设计基于bc20模块，采用无线低速率传输方式nb-iot通信。5.如权利要求1所述的激光绣花机数据远程采集装置，其特征在于：如果至少一个激光绣花机用户的租赁时间到期，所述激光绣花机数据远程采集装置接收到服务器发送的停止运行的控制信号消息后，控制关停相应的至少一个激光绣花机。6.如权利要求3所述的激光绣花机数据远程采集装置，其特征在于：如果激光器的电压、电流、功率或脉宽出现异常，所述激光绣花机数据远程采集装置接收到服务器发送的停止运行的控制信号消息后，控制关停所述激光器。7.如权利要求1所述的激光绣花机数据远程采集装置，其特征在于：所述无线通讯模块采用mqtt通信协议，所述mqtt通信协议通过mqtt报文通信，控制报文由固定报头、可变报头以及有效负载组成，为了保证数据的实时性，在报文中除了传输激光器的运行参数数据，还增加了采集时间的字段，便于服务器接收后按时间顺序存储。
技术总结
一种激光绣花机数据远程采集装置，包括核心控制板和无线通讯模块，其中核心控制板包括MCU、采集模块、控制模块、电源模块、电压转换电路和控制电路，所述电源模块经电压转换电路获得合适的驱动电压，为MCU提供供电；所述采集模块用于采集激光器的运行参数；所述MCU用于对采集的信号进行接收、处理并驱动所述控制模块执行控制指令，控制无线通讯模块进行传输和接收；所述无线通讯模块把激光器的运行参数数据封包后传输到运营商基站，由基站发布至服务器，并传输服务器发送回来的控制信号。采用本装置不仅能监测激光绣花机的工作数据，降低监测的人力成本和时间成本，还能及时控制停止激光绣花机工作，从而降低维护成本，提高管理效率。率。率。
技术研发人员：侯峙云 李昕仪 曾珺 周桂耀 刘建涛
受保护的技术使用者：穗华激光科技（清远）有限公司
技术研发日：2020.12.21
技术公布日：2022/1/25