CN101354826A - 电子设备现场数据采集及分析系统和数据采集及分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可实现对电子设备工作情况与环境监测、记录、采集的电子设备现场数据采集及分析系统，还提供了电子设备的采集及分析方法，该系统包含记录器、采集器和分析与评估软件，采集器包括CPU、传感器、MAX3222E、电池供电管理模块、存储器、霍尔开关、RS232接口等，CPU采用TI的MSP430单片机，MAX3222E用于RS232串口电平转换，电池供电管理模块用于外部电源断电时切换电源并通过电池供电，存储器采用8Mbit的存储器，RS232接口完成与外部计算机的信息交互功能。本发明可提高数据的记录、采集效率，自动、准确对被监测设备的工作情况等进行监测、记录和分析，操作非常简便，可应用性高。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备现场数据采集、统计、分析及处理技术，具体的说是一种可对电子设备工作情况及其环境进行监测、记录、采集并进行分析的电子设备现场可靠性数据采集、分析系统及其采集、分析方法。
背景技术
一般情况下，对于电子产品的现场可靠性数据的采集基本靠人工，这样采集的数据受人为因素影响较大，特别在无人值守或“准无人”的条件下，更加难以准确记录设备的工作或不工作情况，而且在现场采集的电子设备的可靠性数据往往可信程度很低。因此，开发一种能自动记录电子设备工作或不工作状态数据的现场可靠性采集及分析系统是解决电子设备现场可靠性评估的关键技术。
发明内容
本发明的目的正是针对现有电子设备现场可靠性基础数据难以采集、操作烦琐的技术缺陷，提出一种可自动、准确无误地采集电子设备工作或不工作状态时间等数据，而又不受电子设备工作状态影响的电子设备现场可靠性数据采集及分析系统。
本发明的目的还在于提供一种电子设备现场可靠性数据采集及分析方法，其可实现对电子设备工作情况及其环境的自动监控、记录、采集以及分析、评估。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明的电子设备现场数据采集及分析系统，其用于对电子设备工作情况及其环境的监测、记录、采集和分析，包括一电子设备现场可靠性数据记录器，用于长期不间断地监控电子设备的工作或不工作状态，通过一传感器将感应信号传回，并记录电子设备的工作状态；和一电子设备现场可靠性数据采集器，用于通过RS232接口与记录器有线或无线连接，以实现数据采集的目的；以及一电子设备可靠性数据分析与评估软件，用于将采集器采集所得的数据进行分析与评估。
本发明的进一步措施为：采集器包括一CPU、传感器、MAX3222E、电池供电管理模块、存储器、带复位功能串行实时时钟日历的ISL、霍尔开关、稳压器、RS232接口以及无线收发器，其中，CPU采用TI的低功耗MSP430单片机作为核心处理器，传感器用于采集电子设备工作时间段内的环境温度与湿度，而MAX3222E用于RS232串口电平转换，计算机利用该接口读出记录数据，并将其输入到采集器中；电池供电管理模块用于当外部电源断电时切换电源并通过电池供电，其包含电源切换、电池充电和内外电源指示；存储器采用8Mbit的Flash存储器，用于存储所记录的数据。而RS232接口作为完成与外部计算机的信息交互，无线收发器则用于提供与外部信息交互用的无线通道。
一种电子设备现场数据采集及分析方法，用于实现对电子设备工作情况及其环境的监测、记录、采集以及分析，其包括下列步骤：
(1)、由外接稳压电源为系统加电；
(2)、采集器内的单片机复位并开始工作，其按一定的时间间隔，从传感器上获取环境温度和湿度，并记录到E2PROM中；
(3)、利用霍尔开关获取设备的开关机时间，通过设定一电压门限，利用单片机自带的电压比较器，当设备工作时，感应电压超过电压门限，即为开机，记录为开机时刻，时间从ISL1208获得；当感应电压低于电压门限时，即为关机，并记录关机时刻；
(4)、在单片机工作时，侦测RS232接口或无线收发器，如有来自外部计算机的请求命令，即将记录的数据发送出去，计算机获得记录数据后以文件形式保存于计算机中以备分析用；
(5)、保存在计算机中的记录数据还通过读出采集器的实时时钟值，对时钟进行调整或修改。
与现有技术相比，本发明具有以下显著的进步和突出的特点：操作便易，提高数据记录、采集效率，可自动、准确无误地对被监测设备的工作情况及其环境进行监测、记录和分析，并且不受被监测设备工作状态的影响，即使在外接电源断电情况下，记录器也能保持长期正常工作，完全实现了对电子设备工作或不工作状态时间等数据的自动、准确记录，为电子设备现场可靠性评估的基础数据工作提供有力、稳定的支持。
附图说明
图1是本发明电子设备现场数据采集及分析系统的结构示意图。
图2是本发明电子设备现场数据采集及分析方法的工作流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明电子设备现场数据采集及分析系统由记录器、采集器与分析与评估软件组成主体，其中，记录器和采集器是软、硬件组合装置，分析与评估软件是应用软件。记录器长期不间断地监控电子设备的工作或不工作状态，它通过一个传感器将感应信号传回，并记录电子设备的工作状态，同时，记录器与采集器通过RS232接口进行有线连接，或者也可以通过无线连接，以实现数据采集的目的，采集所得的数据通过分析与评估软件进行分析与评估，从而达到客观公正评价电子设备现场可靠性的目的。
采集器用于对电子设备工作情况及其环境的监测与记录，具体包括记录电子设备的开机与关机时刻，以及记录电子设备在工作时间段内的环境温度和湿度。本实用新型中，采集器可分为分嵌入式和外置式两种，嵌入式采集器内置于电子设备内，工作的电源来自待测的设备内，其所采集的数据记录于E2PROM芯片上，并利用计算机通过串口将所记录的数据读出；外置式采集器则外置于电子设备外。采集器由一CPU、传感器、MAX3222E、电池供电管理模块、存储器、ISL、霍尔开关、稳压器、RS232接口以及无线收发器构成主体，其中，CPU以TI的低功耗MSP430单片机作为核心处理器，传感器用于采集电子设备工作时间段内的环境温度与湿度，MAX3222E用于RS232串口电平转换，计算机利用此接口读出记录数据，并将该记录数据输出到采集器中，电池供电管理模块主要由电源切换、电池充电、内外电源指示组成，其用于在外部电源断电时切换电源并通过电池供电，当用电池供电时，内外电源指示信号让CPU和其它器件进入低功耗模式，当外部电源加电时，再次进入正常工作状态。所述的存储器是8Mbit的Flash存储器，用于存储所记录的数据，ISL带复位功能串行实时时钟日历。实时时钟日历的调整通过RS232接口，由外部计算机控制完成。例如，第一次工作时需要准确设定时间，或者当时间误差较大需要调整时，由外部计算机控制完成。
RS232接口用于完成与外部计算机的信息交互，每一个采集器工作时还将记录一个被监测设备的ID号，这个号通过RS232由外部的计算机写入。当第一次工作时从计算机通过RS232接口写入被监测设备的ID号时，还同时写入当时的准确时间，采集器依此时间推进工作，平常如有来自外部计算机的请求命令，则即将记录数据发送出去，这些数据可由计算机记录下来。无线收发器则提供与外部信息交互用的无线通道，其交互功能与RS232接口相似。
如图2所示，本发明的电子设备现场数据采集及分析方法，其可实现对被监测设备工作情况及其环境的监测、记录、采集以及分析，使用时，将嵌入式采集器内置于电子设备内，而外置式采集器则外置于电子设备外。工作时由外接15V的稳压电源供电，采集器内的单片机复位并开始工作，且按一个小时的时间间隔从传感器上获得被监测设备在工作时间段内的环境温度与湿度，并将其记录到E2PROM上，再利用霍尔开关获得设备的开关机时间，电子设备的交流电源线穿过霍尔开关，当电子设备开机后，霍尔开关感应并输出一定数值的直流电压值，关机时感应电压减小直至为零。依据这种变化，设定一个电压门限，利用单片机自带的电压比较器，当电子设备工作时，感应电压超过电压门限，即为开机，记录为开机时刻，时间从ISL上获得；当感应电压低于电压门限时，即判定为关机，并记录关机时刻。
同时，在单片机工作时，还可侦测RS232接口或CC1100无线收发器，如有来自外部计算机的请求命令，即将记录的数据发送出去，计算机获得这些数据后以文件的形式保存在计算机中以备分析用，另外，保存在计算机中的记录数据还可利用读出采集器的实时时钟值，进行调整。
一般情况下，采集器和被监测设备共用220V交流电，以保证被监测设备工作时采集器也一定是工作的，如果断电时，则采集器的电源管理电路切换电源，采用电池供电。
本发明可实现批量生产，用在电子设备现场可靠性数据研究与分析领域上，其对现场电子设备的使用可靠性评估可产生积极的、实质性的应用效果。
Claims (3)
1、一种电子设备现场数据采集及分析系统，用于对电子设备工作情况及其环境的监测、记录、采集和分析，其特征在于：包括一电子设备现场数据记录器、电子设备现场数据采集器以及电子设备数据分析与评估软件，所述的的记录器用于长期不间断地监控电子设备的工作或不工作状态，通过一传感器将感应信号传回，并记录电子设备的工作状态；所述的采集器用于通过RS232接口与记录器有线或无线连接，以实现数据采集的目的；所述的分析与评估软件用于将采集器采集所得的数据进行分析与评估。
2、根据权利要求1所述的电子设备现场数据采集及分析系统，其特征在于，所述的采集器包括一CPU、传感器、MAX3222E、电池供电管理模块、存储器、带复位功能串行实时时钟日历的ISL、霍尔开关、稳压器、RS232接口以及无线收发器；
所述的CPU采用TI的低功耗MSP430单片机作为核心处理器；
所述的传感器用于采集电子设备工作时间段内的环境温度与湿度；
所述的MAX3222E用于RS232串口电平转换，计算机利用此接口读出记录数据，并将该记录数据输出到采集器；
所述的电池供电管理模块包括有电源切换、电池充电、内外电源指示，其用于在外部电源断电时切换电源并通过电池供电；
所述的存储器采用8Mbit的Flash存储器，其用于存储所记录的数据；
所述的RS232接口用于完成与外部计算机的信息交互，第一次工作时从计算机通过RS232接口写入被监测设备的ID号，并写入当时的准确时间，采集器依此时间推进工作；
所述的无线收发器用于提供与外部信息交互用的无线通道。
3、一种电子设备现场数据采集及分析方法，用于实现对电子设备工作情况及其环境的监测、记录、采集以及分析，其特征在于：包括以下步骤
a、由外接稳压电源为系统加电；
b、采集器内的单片机复位并开始工作，其按一定的时间间隔，从传感器上获取环境温度和湿度，并记录到E2PROM中；
c、利用霍尔开关获取设备的开关机时间，通过设定一电压门限，利用单片机自带的电压比较器，当设备工作时，感应电压超过电压门限，即为开机，记录为开机时刻，时间从ISL上获得；当感应电压低于电压门限时，即为关机，并记录关机时刻；
d、在单片机工作时，侦测RS232接口或无线收发器，如有来自外部计算机的请求命令，即将记录数据发送出去，计算机获得数据后以文件形式保存在计算机中以作分析用；
e、保存在计算机中的记录数据还通过读出采集器的实时时钟值，对时钟进行调整或修改。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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