专利名称：网络数据传输服务器和由其构成的检测系统及节电方法
技术领域：
本发明涉及网络服务器、检测系统和节电方法，特别涉及一种网络数据传输服务器 和由其构成的检测系统及节电方法。
背景技术：
目前网络数据传输设备供电部分大部分采用市电直流供电方式。很少有厂家采取太 阳能为网络数据传输设备供电的方式。大部分厂商即使可以提供太阳能供电的设备也只 是简单的将太阳能电池板直接接入，这样造成太阳能电池板体积非常巨大，功率也需要
非常高。否则无法提供网络设备登录到移动网络。因此网络数据传输设备在野外无市电
区域进行网络数据分组业务的数据传输将变得难以实现。
发明内容
本发明的目的是克服现有的技术存在的缺陷，提供一种可以大幅度降低对太阳能电 量的消耗，因此使用太阳能电池板的功率和体积大大减小，安装成本低，便于长期野外 作业的网络数据传输服务器。
为达到上述目的，本发明提供的网络数据传输服务器，包括网络传输?？?，还包括 分别与太阳能电池电源相连的太阳能电量监测电路、第一电源转换电路、网络传输?？?节电控制器以及第二电源转换电路、分立元器件及IC节电控制器和一MCU，太阳能电量监 测电路与MCU相连，第一电源转换电路分别与MCU和网络传输?？榻诘缈刂破飨嗔?，MCU 分别与分立元器件及IC节电控制器、网络传输?？榻诘缈刂破骱屯绱淠？橄嗔?，网 络传输?？榻诘缈刂破饔氲诙缭醋坏缏泛屯绱淠？橐来蜗嗔?，分立元器件及IC 节电控制器用于向分立元器件供电。
本发明网络数据传输服务器，其中所述网络传输?？榻诘缈刂破靼ㄓ傻谝蝗?和继电器构成的继电器驱动电路，太阳能电池电源的输出端由继电器的选择开关接至继 电器驱动电路的电源端或者第二电源转换电路的输入端，MCU的控制输出端接至第一三极 管的基极。
本发明网络数据传输服务器，其中所述分立元器件及IC节电控制器由第二三极管构 成，第二三极管串联接至第一电源转换电路的输出回路中，MCU的控制输出端接至第二三极管的基极。
本发明网络数据传输服务器，其中所述MCU设有RS-232串口电路，所述MCU和分立元 器件及IC节电控制器分别与RS-232串口电路相连。
本发明网络数据传输服务器，其中所述网络传输?？槲捎肎PRS网络?？榛駽DMA网 络?？榛?G网络?？榈奈尴吖阌蛲绱淠？?。
本发明的另 一 目的是提供一种由所述网络数据传输服务器构成的太阳能自动检测系统。
为达到上述目的，本发明提供的由所述网络数据传输服务器构成的太阳能自动检测 系统，包括网络数据传输服务器、网络和中心控制台或远程客户端，所述网络数据传输 服务器包括太阳能电池板、电池箱、网络数据传输服务器和传感器，中心控制台和/或远 程客户端包括路由器、IP数据服务器，太阳能电池板、电池箱体和传感器与网络数据传 输服务器相连，网络数据传输服务器通过网络与中心控制台和/或远程客户端相连。 本发明的又一目的是提供一种采用太阳能自动检测系统的节电方法。 为达到上述目的，本发明提供的釆用所述太阳能自动检测系统的节电方法，该系统 设置网络数据传输服务器、网络数据传输服务器、网络和中心控制台或远程客户端，所 述网络数据传输服务器包括太阳能电池板、电池箱和传感器，所述中心控制台和/或远程 客户端设置路由器、IP数据服务器，所述网络数据传输服务器设置网络传输?？?、太阳 能电量监测电路、第一电源转换电路、网络传输?？榻诘缈刂破?、分立元器件及IC节电 控制器、第二电源转换电路和MCU，用于在太阳能自动检测中进行节电控制，该方法执行 如下步骤
1) 连接太阳能电池板、电池箱体、网络数据传输服务器和传感器并开启传感器，启 动中心控制台和/或远程客户端的路由器、IP数据代理服务器并登录到服务器；
2) 启动网络数据传输服务器，MCU进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地址、 端口号和设备名称；
3) 网络数据传输服务器登录网络，再通过网络的数据分组业务连接到互联网并登录 到固定IP所在的IP数据代理服务器；
4) 网络数据传输服务器默认工作方式为周期上线工作方式，并在加电后自动登录到 IP数据代理服务器，中心控制台通过IP数据代理服务器在网络数据传输服务器上线时下 发定时上线、周期上线的工作模式设置命令，网络数据传输服务器依据该命令进行周期 上线、定时上线的切换；5) MCU按照设置的采集数据周期采集传感器的数据，并将数据存储到内存中，之后 判断是否己经到了上传数据的时间，如果到了上线的时间，将数据传输到IP数据服务器;
6) MCU判断是否已经到了结束在线保持时间，如果到时，则控制分立元器件及IC节 电控制器和网络传输?？榻诘缈刂破髑卸系诙缭醋坏缏肥淙攵说牡缭春头至⒃骷?及IC节电控制器的电源输出，进入休眠状态；
7) 在休眠模式中，MCU继续低功耗工作，当MCU判断到达传感器数据采集周期的时间 后，MCU控制分立元器件及IC节电控制器恢复供电，RS-232串口电路从传感器采集数据并 保存在MCU中；数据采集结束后，分立元器件及IC节电控制器断开分立元器件供电，RS-232 串口电路供电断开，MCU继续低功耗工作；当MCU判断到上线时间后，MCU控制分立元器件 及IC节电控制器以及网络传输?？榻诘缈刂破骰指垂┑?，网络数据传输服务器将自动登 录到IP数据代理服务器上，并将休眠期间内所釆集和存储的所有数据记录发送至IP数据 代理服务器；当MCU判断在线保持时间结束时，MCU再次进入休眠状态；
8) 中心控制台和/或远程客户端登录IP数据代理服务器对已经存储的数据进行査看。 本发明提供的采用所述太阳能水文自动检测系统的节电方法，该方法中网络数据传
输服务器进行数据传输执行如下步骤
1) 启动网络数据传输服务器，MCU进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地址、 端口号和设备名称；
2) 所述网络传输?？槌跏蓟⑴卸鲜欠癯晒Φ锹嫉剿鯥P数据代理服务器，如登录 成功进行开始网络数据读取进程，如果不成功重新网络传输?？槌跏蓟?；
3) 所述MCU判断是否有网络下行数据，如果有数据，判断是"定时上线""周期上线" "数据上传命令"，并根据不同命令执行；
4) 所述MCU默认工作方式为周期上线工作方式，在登录到IP数据代理服务器后，中 心控制台通过IP数据代理服务器在网络数据传输服务器上线时下发定时上线、周期上线 的工作模式设置命令，所述MCU依据该命令进行周期上线、定时上线的切换；同时，判断 是否上传数据，如果是，开始网络数据发送进程；如果没有，则返回上一步骤；
5) 所述MCU判断是否巳经到了休眠时间，如果保持在线时间没有结束，则等待保持在 线时间结束；当保持在线时间结束时，关闭各部分电源，进入休眠状态；
6) 所述MCU在休眠状态下依次判断是否己经到了 "定时上线"、"周期上线"和"数 据釆集"的时间，如果到了 "定时上线"、"周期上线"时间，依次执行下一步；如果没有 到达"定时上线"、"周期上线"的时间，继续等待；如果到了"数据釆集"时间，开启RS-232串口电路从传感器采集数据并保存在MCU中并返回本步骤重新开始；如果没到达"数据采 集"时间，继续等待。
本发明网络数据传输服务器和由其构成的检测系统及节电方法的优点在于由于设 有与太阳能电池电源相连的太阳能电量监测电路、第一电源转换电路和网络传输?？榻?电控制器，与同类产品相比，网络数据传输服务器的MCU具有休眠模式、定时上线、周期 上线三种运行模式，可以大大降低对电量的消耗，因此可以使太阳能电池板的功率大大 降低，体积大大縮小，便于安装和长期野外作业，这是同类产品无法替代的。
下面结合实施例参照附图进行详细说明，以求对本发明的目的、特征和优点得到更 深入的理解。
图l是本发明太阳能自动检测系统框图2为本发明网络数据传输服务器的方框图； 图3是本发明网络数据传输服务器电路图4是本发明网络数据传输服务器中MCU外围电路原理图5是本发明网络数据传输服务器中网络传输?？榈缏吩硗?； 图6是本发明网络数据传输服务器主程序的流程图； 图7是本发明网络数据传输服务器串口处理进程流程图； 图8是本发明网络数据传输服务器数据采集处理进程流程图； 图9本发明构成太阳能水文自动监测系统的示意图。
具体实施例方式
本发明太阳能自动检测系统集成了网络数据传输设备、太阳能供电设备、互联网通 讯设备。本发明依托于嵌入式技术、网络传输数据分组技术、互联网通讯技术。 下面结合附图详细说明说明实施例。
参见图l，本发明的实施例中包括网络数据传输服务器、网络和中心控制台和/或远 程客户端三部分网络数据传输服务器包括太阳能电池板l、电池箱体2、网络数据传输
服务器3和传感器4。其中太阳能电池板1与电池箱体2连接，电池箱体2与网络数据传输服 务器3连接，数据传输服务器3通过串口与传感器4连接。中心控制台和/或远程客户端包 括路由器5、 IP数据服务器6、控制台软件。路由器需要有固定IP地址，路由器5与IP数据 服务器6连接，控制台软件安装在计算机上，控制台计算机与路由器连接。远程客户端设 有客户端软件，可以实现通过任何地点，任何互联网络的覆盖的区域均可以通过正浏览器査询服务器数据。
参见图2，网络数据传输服务器包括分别与太阳能电池电源9相连的太阳能电量监测 电路IO、第一电源转换电路ll、网络传输?？榻诘缈刂破?8以及第二电源转换电路14、 分立元器件及IC节电控制器12、网络传输?？?5和MCU。太阳能电量监测电路10与MCU 相连，第一电源转换电路11分别与MCU和网络传输?？榻诘缈刂破?8相连，MCU分别与 分立元器件及IC节电控制器12、网络传输?？榻诘缈刂破?8和网络传输?？?5相连，网 络传输?？榻诘缈刂破?8与第二电源转换电路14和网络传输?？?5依次相连，分立元器 件及IC节电控制器12用于向分立元器件17供电。
参见图3，网络传输?？榻诘缈刂破靼ㄓ傻谝蝗躋2和继电器K2构成的继电器 驱动电路，太阳能电池电源9的输出端由继电器K2的选择开关接至第二电源转换电路14 的输入端或开路，MCU的控制输出端接至第一三极管Q2的基极。
分立元器件及IC节电控制器12由第二三极管Q3构成，第二三极管Q3串联接至第一电 源转换电路ll的输出回路中，MCU的控制输出端接至第二三极管Q3的基极。
参见图2， MCU设有RS-232串口电路16， MCU和分立元器件及IC节电控制器12分别 与RS-232串口电路16相连。
参见图4， RS-232串口电路对应设备以MAX3232系列或者MAX232系列串口芯片为 核心。该芯片对外与RS-232接口的传感器或者数据采集设备连接为MAX3232系列或者 MAX232系列串口芯片的第7、 8引脚分别与DB9连接器的第3、 2引脚连接，实现数据在 传感器或者数据采集设备与RS-232芯片之间的通讯；对内与MCU连接MCU的第2、 3 引脚连接MAX3232系列或者MAX232系列串口芯片的9、 IO引脚连接,以此实现数据在 MAX3232系列或者MAX232系列串口芯片与MCU之间的通讯。
参照图2、 3、 4、 5，分立元器件及IC的连接说明如下
1.电源管理及控制
①太阳能电池板产生的电流经过电池储存并释放到网络数据传输服务器。电流通过 图3中的CN1插座进入自恢复保险，并从整流二极管流出，作为网络数据传输服务器的后 级供电的总电流输入。
⑦电流从整流二级管进入HT7533的第3引脚，进入HT7533进行MCU电压转换，将 6 7V的电压转换到3.3V提供MCU使用。
Q)HT7533第2引脚产生的3.3V电源的一条支路作为各分立元件供电电源的输入端， 并由MCU的PE5引脚控制驱动三极管Q3控制分立元器件及IC节电控制器12的开和关。④由整流二极管VD1流出的电流除进行MCU电压调整外还有一路通过R20、R21进行 分压，并通过PF4进入MCU进行太阳能电池电量监测。
由整流二极管VD1流出的电流除进行MCU电压调整外还有一路进入到网络传输 ?？榻诘缈刂破?8的继电器选择开关引脚。此继电器与第二电源转换电路14连接。并授 到MCU的PB5引脚控制。在休眠状态下继电器选择开关不与第二电源转换电路14连接， 没有电流输出至第二电源转换电路14，电池电量将无损耗。在周期上线或者定时上线模 式下,在上线时，继电器选择开关与第二电源转换电路14形成闭合电路，在不上线时，继电 器选择开关与第二电源转换电路14开路。
⑥ 网络传输?？榻诘缈刂破?8电流正常流入第二电源转换电路14芯片LM1085的第3 引脚。并由LM1085进行电压调整，产生3.8V电压输出给网络传输?？?5。
2. MCU外围电路
MCU采用ATMEL公司的AVR系列MCUATmegl28L。
①MCU第17、 18引脚连接32768Hz的低速适应晶振。第22、 23引脚连接11.0592MHz
晶振°
⑦ PB5引脚连接网络传输?？榻诘缈刂破?8的D3二极管阳极，PE5连接分立元器件及 IC节电控制器12的D5二极管阴极，PF4连接太阳能电池电量监测电路10的R20、 R21公共
端点部分。
0)MCU的第2、 3引脚连接串口MAX3232芯片的9、 IO引脚；MCU的第26、 27引脚连 接网络传输?？?5的11、 13引脚。MCU第30、 31、 32引脚分别连接网络传输?？?5的第 10、 14、 26引脚。
3. 网络传输?？?br>
①网络传输?？?5中的2、 4、 6、 8、弓i脚分别连接SIM卡插座UIM-CARDl的2、 3、 4、 l引脚。
0网络传输?？?5的第10、 14、 26引脚连接MCU的第30、 31、 32引脚。 网络数据传输服务器内嵌无线硬件网络传输?？?，可以为GPRS射频?？榛駽DMA 射频?？榛?G射频?？榈?，这些硬件网络传输?？榫游锢聿忝嬷С諸CP/IP协议族。当 网络传输?？樯柚猛瓯?，并按照所用的网络传输?？?GPRS射频?？榛駽DMA射频?？?或3G射频?？榈?厂商提供的技术参数进行设置后，网络传输?？榻远锹嫉较嘤Φ?网络(如GPRS射频?？榛駽DMA射频?？榛?G射频?？榈确直鹱远锹糋PRS网络或 CDMA网络或3G网络等)，并通过网络运营商的服务进入到互联网中；最终从互联网与客户使用的软件建立连接，整个系统形成闭环。
参照图2、 3、 4、 5，下面说明本发明中网络数据传输服务器的工作过程。 太阳能电池板及电池将电源输入网络数据传输服务器。并分为三大分支太阳能电 量监测电路IO，第一电源转换电路11和网络传输?？榻诘缈刂破?8。分支一电流从太 阳能电量监测电路10流出，进入MCU的PF4引脚；分支二电流从第一电源转换电路ll
流出，进入MCU和分立元器件及IC节电控制器12，从分立元器件及IC节电控制器12流出
至分立元器件及IC;第三分支电流从网络传输?？榻诘缈刂破?8流出，进入第二电源
转换电路14,从第二电源转换电路14流出进入网络传输?？?5。
MCU与网络传输?？?5和RS-232串口电路16均以串行数据接口连接。当GPRS数据 传服务器处于休眠状态时MCU控制切断网络传输?？?5、各分立元器件及IC供电电源， 杜绝此时除MCU之外所有电子元件电量消耗，节省了网络数据传输服务器的99%以上的 电量，而此时MCU也进入MCU的休眠工作模式，此模式下的电流小号只有几十到几百微 安，耗电量不足周期上线模式下的1%。此模式下MCU仍然在工作，当周期上线或者定时 上线的时间到来，MCU将接通网络传输?？?5、各分立元器件及IC供电输入，进行网络 登录和数据上传工作。
本发明网络数据传输服务器的实施例中,网络传输?？?5可以为GPRS网络模i央,也可 以为其他的无线广域网络传输?？?如CDMA网络?？榛?G网络?？?。
太阳能电池板产生的电流经过电池进入到网络数据传输服务器后，通过太阳能电量 检测电路直接进入到MCU进行电池电量的监测。当电池由于连续阴雨天，或者遇到太阳 能电池板损毁等特出原因所产生电量异常时，网络数据传输服务器将向IP数据代理服务 器进行报警提示进行检修，同时进入永远休眠状态——取保电池不会导致过放造成电 池保费的现象发生。如此，网络数据传输服务器实现了省电节能的效果，降低了太阳能 电池板的功率数，降低了成本，产生可观的经济效益。
下面对网络数据传输服务器及其太阳能自动检测系统的工作做出说明。
参照图9，本发明网络数据传输服务器当用于构成太阳能水文自动检测系统时，在监 测水井中安装了水位检测传感器,并将水位检测传感器由RS-232接口电路输入网络数据 传输服务器。
本发明中的中心控制部分的IP数据代理服务器首先启动，同时打开控制台软件，并 对将要检测的检测点及网络数据传输服务器进行设置。远端点网络数据传输服务器在IP 代理服务器启动后再接通电源启动。网络数据传输服务器登录到IP数据代理服务器，并与IP数据代理服务器建立通讯通 道，准备数据通讯。当控制台软件设置好网络数据传输服务器的定时上线时间、采集时 间、周期上线时间间隔后，IP数据代理服务器在登录后将自动发送命令通知网络数据 传输服务器采集周期、定时上线时间、周期上线时间间隔等信息。
网络数据传输服务器有三种工作模式休眠方式、定时上线方式、周期上线方式。
1) 、周期上线工作模式-
网络数据传输服务器在每次上线后，接收中心控制台和/或远程客户端所下发的命 令。命令通知网络数据传输服务器每次间隔多少分钟上线，每一次上线后保持多长时 间在线然后进入休眠。并且网络数据传输服务器在线时候进行数据采集以及数据传输等 动作。
2) 、定时上线工作模式-
定时上线工作模式是周期上线工作模式的一种特例，g卩，在网络数据传输服务器上 线时，中心控制台和/或远程客户端软件下达命令命令网络数据传输服务器在下次上线 时按照指定的绝对时间(几点几分)上线。并在这此次指定的绝对上线时间上线后，进 行24小时的周期上线。并且网络数据传输服务器在线时候进行数据采集以及数据传输等 动作。
3) 、休眠工作模式
休眠工作模式在网络数据传输服务器的周期上线工作模式，定时上线工作模式中存在。
当网络数据传输服务器在周期上线工作模式工作时，网络数据传输服务器按照指定 的时间间隔周期上线。在上线后，网络数据传输服务器按照中心控制台和/或远程客户端 软件的命令保持一段时间，并在此期间进行数据采集以及数据传输等动作，而后下线， 并进入休眠模式。
当网络数据传输服务器在定时上线工作模式工作时，网络数据传输服务器按照指定 的绝对时间上线。在上线后，网络数据传输服务器按照中心控制台和/或远程客户端软件 的命令保持一段时间，并在此期间进行数据采集以及数据传输等动作，而后下线，并进 入休眠模式。
休眠模式下MCU进入休眠，网络?？榈缭匆苑至⒃缭辞卸?，此时只有网络数据
传输服务器中的MCU是低速运行的，耗电量极低，其余部分电路均处于断电状态。定时
上线方式为设备按照IP数据代理服务器设置的某年某月某日某时某分得设置进行启动，上线登录到IP数据转发服务器。周期上线方式为按照IP数据代理服务器中记录的设置 时间周期，即每一次上线传输数据的时间间隔(分钟)，按照周期性间隔的登录IP数据代 理服务器，并将数据传输到IP数据代理服务器的数据库中。
网络数据传输服务器再与IP数据代理服务器建立连接后将按照设置好的时间参数进 行数据采集，定时上线或者周期上线。网络数据传输服务器按照设置的时间将数据采集 后存储到MCU中的EEPROM中，待周期上线时间或者定时上线时间到时便将数据一次性
上传到IP数据转发服务器。在完成数据的传输后网络数据传输服务器将进入到休眠状态， 等待第二次周期上线或者定时上线的时间到来。在休眠状态时网络数据传输服务器的电 流消耗是十分微弱的只有几十到几百微安，以此达到省电的效果。
当网络数据传输服务器将数据传输到IP数据代理服务器后，数据将被IP数据代理服 务器保存在其内部数据库中，待客户进行数据査看的时候再将数据调出数据库显示在客 户端软件上。
上述工作过程中网络数据传输服务器通过定时上线、周期上线、休眠三种工作模式 所达到的省电节能的效应是核心部分。而三种模式中的休眠工作模式是网络数据传输服 务器的省电节能的关键所在。网络数据传输服务器的三种工作方式是配合使用的，其中 周期上线和休眠模式占据为最主要工作方式，其中可以根据客户的需求进行短暂的定时 上线工作模式的切换。而在周期上线模式和休眠模式中网络数据传输服务器绝大部分时 间是处于休眠工作模式的，周期上线工作模式中网络数据传输服务器保持在线状态的时
间是较为短暂的，例如只有4 10分钟左右的时间，而休眠模式的时间可能会在一天中持 续十几个什么二十几个小时。因此休眠模式的节电控制设计路线是本发明中的关键技术 所在。
下面对网络数据传输服务器和太阳能检测系统的节电方法做详细说明。
1) 连接太阳能电池板l、电池箱体2、网络数据传输服务器3和传感器4并开启传感器 4，启动中心控制台和/或远程客户端的路由器5、 IP数据代理服务器6并登录到服务器；
2) 启动网络数据传输服务器3并登录无线广域网络，再通过无线广域网络的网络数 据分组业务连接到互联网并登录到固定IP所在的IP数据代理服务器6;
3) 启动网络数据传输服务器3， MCU进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地 址、端口号和设备名称；
4) 网络数据传输服务器3默认工作方式为周期上线工作方式，并在加电后自动登录 到IP数据代理服务器6，中心控制台通过IP数据代理服务器6在网络数据传输服务器3上线时下发定时上线、周期上线的工作模式设置命令，网络数据传输服务器3依据该命令进行 周期上线、定时上线的切换；
5) MCU按照设置的釆集数据的周期采集传感器4的数据，并将数据存储到内存中， 之后判断是否已经到了上传数据的时间，如果到了上线的时间，将数据传输到IP数据服 务器6;
6) MCU判断是否已经到了结束在线保持时间，如果到时，则控制分立元器件及IC 节电控制器12和网络传输?？榻诘缈刂破?8切断第二电源转换电路14输入端的电源和分 立元器件及IC节电控制器12的电源输出，进入休眠状态；
7) 在休眠模式中，MCU保持低功耗工作，当MCU判断到达传感器数据采集周期的 时间后，MCU控制分立元器件及IC节电控制器12恢复供电，RS-232串口电路16从传感器 采集数据并保存在MCU中；数据采集结束后(数据采集动作不超过5秒)，分立元器件及 IC节电控制器12断开分立元器件供电，RS-232串口电路16供电断开，MCU继续低功耗工 作；当MCU判断到上线时间后，MCU控制分立元器件及IC节电控制器12以及网络传输模 块节电控制器18恢复供电，网络数据传输服务器将自动登录到IP数据代理服务器6上，并 将休眠期间内所采集和存储的所有数据记录发送至IP数据代理服务器6;当MCU判断在线 保持时间结束时，MCU再次进入休眠状态；
8) 中心控制台和/或远程客户端登录IP数据代理服务器6对已经存储的数据进行査看。
参照图6，在上述节电方法中，网络数据传输服务器3进行数据传输执行如下步骤
1) 启动网络数据传输服务器3， MCU进行初始化运行参数，并从EEPROM读取IP地 址、端口号和设备名称；
2) 所述网络传输?？槌跏蓟⑴卸鲜欠癯晒Φ锹嫉剿鯥P数据代理服务器，如登录 成功进行开始网络数据读取进程，如果不成功重新网络传输?？槌跏蓟?；
3) 所述MCU判断是否有网络下行数据，如果有数据，判断是"定时上线""周期上 线""数据上传命令"，并根据不同命令执行；
4) 所述MCU默认工作方式为周期上线工作方式，在登录到IP数据代理服务器后， 中心控制台通过IP数据代理服务器在网络数据传输服务器上线时下发定时上线、周期上 线的工作模式设置命令，所述MCU依据该命令进行周期上线、定时上线的切换；同时， 判断是否上传数据，如果是，开始网络数据发送进程；如果没有，则返回上一步骤；
5) 所述MCU判断是否已经到了休眠时间,如果保持在线时间没有结束，则等待保持在线时间结束；当保持在线时间结束时，关闭各部分电源，进入休眠状态；
6)所述MCU在休眠状态下依次判断是否已经到了 "定时上线"、"周期上线"和"数 据采集"的时间,如果到了 "定时上线"、"周期上线"时间,依次执行下一步；如果没有到 达"定时上线"、"周期上线"的时间，继续等待；如果到了"数据采集"时间,开启RS-232 串口电路从传感器采集数据并保存在MCU中并返回本步骤重新开始；如果没到达"数据 采集"时间，继续等待。
下面对网络传输?？榇诖斫探薪樯懿握胀?，当网络数据传输服务器通过
无线广域网络接收到网络数据时，开启无线广域网络数据处理进程。MCU将引起中断信 号，从无线广域网络，数据进入FIFO (先入先出的队列形式)按照帧格式接收数据。然 后关闭FIFO数据接收中断程序。
参照图8，当网络数据传输服务器探测到有传感器数据通过RS-232数据接口时，打开 数据采集处理进程。MCU将引起中断信号，从RS-232串口进入FIFO (先入先出的队列形 式)按照帧格式接收数据。然后关闭FIFO数据接收中断程序。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思 和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术 方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的?；し段?，本发明请求?；さ募际跄?容，己经全部记载在权利要求书中。
权利要求
1. 一种网络数据传输服务器，包括网络传输?？?15)，其特征在于还包括分别与太阳能电池电源(9)相连的太阳能电量监测电路(10)、第一电源转换电路(11)、网络传输?？榻诘缈刂破?18)以及第二电源转换电路(14)、分立元器件及IC节电控制器(12)和一MCU(13)，所述太阳能电量监测电路(10)与所述MCU相连(13)，所述第一电源转换电路(11)分别与所述MCU(13)和网络传输?？榻诘缈刂破?18)相连，所述MCU(13)分别与所述分立元器件及IC节电控制器(12)、网络传输?？榻诘缈刂破?18)和网络传输?？?15)相连，所述网络传输?？榻诘缈刂破?18)与所述第二电源转换电路(14)和网络传输?？?15)依次相连，分立元器件及IC节电控制器(12)用于向分立元器件(17)供电。
2. 根据权利要求l所述的网络数据传输服务器，其特征在于其中所述网络传输模 块节电控制器(18)包括由第一三极管(Q2)和继电器(K2)构成的继电器驱动电路， 所述太阳能电池电源(9)的输出端由所述继电器(K2)的选择开关接至继电器驱动电路 的电源端或者所述第二电源转换电路(14)的输入端，所述MCU (13)的控制输出端接至 所述第一三极管(Q2)的基极。
3. 根据权利要求2所述的网络数据传输服务器，其特征在于其中所述分立元器件 及IC节电控制器(12)由第二三极管(Q3)构成，所述第二三极管(Q3)串联接至所述 第一电源转换电路(11)的输出回路中，所述MCU (13)的控制输出端接至所述第二三极 管(Q3)的基极。
4. 根据权利要求3所述的网络数据传输服务器，其特征在于其中所述MCU (13)设 有RS-232串口电路(16)，所述MCU (13)和分立元器件及IC节电控制器(12)分别与所 述RS-232串口电路(16)相连。
5. 根据权利要求4所述的网络数据传输服务器，其特征在于其中所述网络传输模 块(15)为采用GPRS网络?？榛駽DMA网络?？榛?G网络?？榈奈尴吖阌蛲绱淠？?。
6. 由权利要求1至5中任一所述的网络数据传输服务器构成的太阳能自动检测系统， 其特征在于该系统包括网络数据传输服务器、网络和中心控制台或远程客户端，所述 网络数据传输服务器包括太阳能电池板(1)、电池箱体(2)、网络数据传输服务器(3) 和传感器(4)，所述中心控制台和/或远程客户端包括路由器(5)、 IP数据服务器(6)， 所述太阳能电池板(1)、电池箱体(2)和传感器(4)分别与所述网络数据传输服务器(3)相连，所述网络数据传输服务器(3)通过网络与中心控制台和/或远程客户端相连。
7.采用由权利要求6所述的检测系统的节电方法，该系统设置网络数据传输服务器、 网络数据传输服务器(3)、网络和中心控制台或远程客户端，所述网络数据传输服务器 包括太阳能电池板(1)、电池箱体(2)和传感器(4)，所述中心控制台和/或远程客户 端设置路由器(5)、 IP数据服务器(6)，所述网络数据传输服务器(3)设置网络传输模 块(15)、太阳能电量监测电路(10)、第一电源转换电路(11)、网络传输?？榻诘缈刂?器(18)、分立元器件及IC节电控制器(12)、第二电源转换电路(14)和一MCU (13)， 用于在太阳能无线GPRS网络水纹自动检测中进行节电控制，其特征在于该方法执行如 下步骤1) 连接所述太阳能电池板(1)、电池箱体(2)、网络数据传输服务器(3)和传感 器(4)并开启传感器(4)，启动所述中心控制台和/或远程客户端的路由器(5)、 IP数 据代理服务器(6)并登录到该服务器；2) 启动所述网络数据传输服务器(3)并登录无线广域网络，再通过无线广域网络 的数据分组业务连接到互联网并登录到固定IP所在的IP数据代理服务器(6);3) 启动所述网络数据传输服务器(3)， MCU (13)进行初始化运行参数，并从EEPR0M 读取IP地址、端口号和设备名称；4) 所述网络数据传输服务器(3)默认工作方式为周期上线工作方式，并在加电后 自动登录到IP数据代理服务器(6)，中心控制台通过IP数据代理服务器(6)在网络数据 传输服务器(3)上线时下发定时上线、周期上线的工作模式设置命令，网络数据传输服 务器(3)依据该命令进行周期上线、定时上线的切换；5) 所述MCU (3)按照设置的采集数据的周期采集传感器(4)的数据，并将数据存 储到内存中，之后判断是否已经到了上传数据的时间，如果到了上线的时间，将数据传 输到所述IP数据服务器(6);6) 所述MCU (3)判断是否已经到了结束在线保持时间，如果到时，则控制所述分立 元器件及IC节电控制器(12)和网络传输?？榻诘缈刂破?18)切断所述第二电源转换 电路(14)输入端的电源和所述分立元器件及IC节电控制器(12)的电源输出，进入休 眠状态；7) 在休眠模式中，MCU (13)保持低功耗工作，当MCU (13)判断到达传感器数据釆 集周期的时间后，MCU (13)控制分立元器件及IC节电控制器(12)恢复供电，RS-232 串口电路(16)从传感器采集数据并保存在MCU (13)中；数据采集结束后，分立元器件及IC节电控制器(12)断开分立元器件供电，RS-232串口电路(16)供电断开，MCU (13) 继续低功耗工作；当MCU (13)判断到上线时间后，MCU (13)控制分立元器件及IC节电 控制器(12)以及网络传输?？榻诘缈刂破?18)恢复供电，网络数据传输服务器(3) 将自动登录到IP数据代理服务器(6)上，并将休眠期间内所釆集和存储的所有数据记录 发送至IP数据代理服务器(6);当MCU (13)判断在线保持时间结束时，MCU (13)再次 进入休眠状态；8)所述中心控制台和/或远程客户端登录所述IP数据代理服务器(6)对己经存储的 数据进行査看。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于该方法中网络数据传输服务器(3)进行数据传输执行如下步骤1) 启动所述网络数据传输服务器(3)， MCU (13)进行初始化运行参数，并从EEPR0M 读取IP地址、端口号和设备名称；2) 所述网络传输?？?15)初始化并判断是否成功登录到所述IP数据代理服务器(6)， 如登录成功进行串口数据接收判断，如果不成功重新网络传输?？?15)初始化；3) 所述MCU (3)判断是否有网络下行数据，如果有数据，判断是"定时上线""周 期上线""数据上传命令"，并根据不同命令执行；4) 所述MCU (3)默认工作方式为周期上线工作方式，在登录到IP数据代理服务器(6) 后，中心控制台通过IP数据代理服务器(6)在网络数据传输服务器(3)上线时下发定 时上线、周期上线的工作模式设置命令，所述MCU (3)依据该命令进行周期上线、定时 上线的切换；同时，判断是否上传数据，如果是,开始网络数据发送进程；如果没有，则返 回上一步骤；5) 所述MCU (3)判断是否巳经到了休眠时间，如果保持在线时间没有结束，则等待 保持在线时间结束；当保持在线时间结束时，关闭各部分电源，进入休眠状态；6) 所述MCU (3)在休眠状态下依次判断是否已经到了 "定时上线"、"周期上线"和 "数据采集"的时间，如果到了 "定时上线"、"周期上线"时间，依次执行下一步；如果没有到达"定时上线"、"周期上线"的时间，继续等待；如果到了 "数据采集"时间， 开启RS-232串口电路(16)从传感器采集数据并保存在MCU (13)中并返回本步骤重新开 始；如果没到达"数据采集"时间，继续等待。
全文摘要
本发明公开了网络数据传输服务器和由其构成的检测系统及节电方法。该系统包括网络数据传输服务器、网络和中心控制台或远程客户端，网络数据传输服务器包括太阳能电池板、电池箱体、网络数据传输服务器和传感器，网络数据传输服务器通过无线广域网络与中心控制台和/或远程客户端相连。网络数据传输服务器设置太阳能电量监测电路、电源转换电路、节电控制器、网络传输?？楹蚆CU，完成远程数据采集、传输和节电控制。本发明的优点是通过休眠模式、定时上线、周期上线三种运行模式，可以大大降低对电量的消耗，因此可以使太阳能电池板的功率大大降低了太阳能板的成本开销，解决了野外无市电情况下，长期数据采集通讯技术的突破。
文档编号H04L12/56GK101286855SQ20081011260
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月26日 优先权日2008年5月26日
发明者任晓刚, 俞曙鸣, 包丽京, 扬 张, 涛 董, 黄天顺 申请人:扬 张