II型採集器、數據採集方法及系統與流程

2023-06-06 23:28:21

本發明涉及電力
技術領域：
，尤其涉及一種II型採集器、數據採集方法及系統。
背景技術：
：隨著國家電網公司用電信息採集系統建設進入引領提升階段，智能電網架構中的用電信息採集系統中有一種抄表方式是II型採集器通過485線與電錶的485接口相連，集中器通過與II型採集器採用載波或者無線的通信方式而構建的。同時，為方便維護，還增加了紅外通信功能。現有技術中，II型採集器的通信模塊晶片的物理串口只有一個，只能通過該物理串口連接一個數據通信模塊，無法適應當前要求數據採集快速、便捷的需要。若通過增加物理串口與數據通信模塊連接來滿足數據採集需要，則需要增加成本，並且數據通過物理串口轉發會增加延時。技術實現要素：本發明提供一種II型採集器、數據採集方法以及系統，旨在解決若為滿足II型採集器與多個數據通信模塊連接，增加串口造成的成本增加的問題。本發明第一方面提供一種II型採集器，所述II型採集器包括：通信模塊晶片，微控制單元；所述微控制單元具有多個串口，通過第一串口與第一通信模塊相連接，通過第二串口與第二通信模塊相連接，通過第三串口與所述通信模塊晶片相連接；所述微控制單元設置有IO引腳，通過所述IO引腳與所述通信模塊晶片相連接；所述通信模塊晶片通過控制所述微控制單元對所述IO引腳的導通狀態進行切換，以切換所述通信模塊晶片與所述微控制單元之間的數據傳輸通道，所述數據傳輸通道用於傳輸來自所述第一通信模塊和/或所述第二通信模塊的數據。本發明第二方面提供一種數據採集方法，應用於II型採集器，所述II型採集器包括通信模塊晶片以及微控制單元，所述微控制單元具有多個串口，通過第一串口與第一通信模塊相連接，通過第二串口與第二通信模塊相連接，通過第三串口與所述通信模塊晶片相連接，所述微控制單元設置有IO引腳，通過所述IO引腳與所述通信模塊晶片相連接，包括：所述微控制單元接收數據，其中，所述微控制單元與所述II型採集器的通信模塊晶片之間默認傳輸來自所述第一通信模塊的數據；若接收的所述數據來自於所述第一通信模塊，則將所述數據轉發給所述通信模塊晶片進行處理；若接收的所述數據來自於所述第二通信模塊，則通知所述通信模塊晶片；所述通信模塊晶片控制所述微控制單元切換所述微控制單元的IO引腳的導通狀態，使得所述微控制單元與所述通信模塊晶片之間傳輸來自所述第二通信模塊的數據。本發明第三方面提供一種數據採集系統，包括：II型採集器、第一通信模塊以及第二通信模塊；所述II型採集器包括通信模塊晶片以及微控制單元；所述微控制單元具有多個串口，通過第一串口與第一通信模塊相連接，通過第二串口與第二通信模塊相連接，通過第三串口與所述通信模塊晶片相連接，所述微控制單元設置有IO引腳，通過所述IO引腳與所述通信模塊晶片相連接；所述微控制單元，用於接收數據，其中，所述微控制單元與所述通信模塊晶片之間默認傳輸來自所述第一通信模塊的數據，若接收的所述數據來自於所述第一通信模塊，則將所述數據轉發給所述通信模塊晶片進行處理，若接收的所述數據來自於所述第二通信模塊，則通知所述通信模塊晶片；所述通信模塊晶片，用於控制所述微控制單元切換所述微控制單元的IO引腳的導通狀態，使得所述微控制單元與所述通信模塊晶片之間傳輸來自所述第二通信模塊的數據。上述本發明實施例提供的II型採集器、數據採集方法及系統，通過通信模塊晶片的串口連接擴展一個具有多串口的微控制單元，該微控制單元通過多個串口分別與多個通信模塊相連，該通信模塊晶片設置有IO引腳，IO引腳與該微控制單元的數據模塊相連，在該通信模塊晶片的控制下，切換IO引腳的導通狀態來切換該數據模塊與該微控制單元的數據收發通道，使得該通信模塊晶片通過該數據模塊收發來自不同數據模塊的數據，從而在不改變II型採集器的通信模塊晶片原有串口數量的前提下，通過簡單的擴展連接一個具有多個接口的微控制單元，通過該微控制單元與多個不同的通信模塊進行數據交換，節約了成本，並且，通過控制IO引腳的導通狀態切換數據收發通道，提高數據轉發的即時性，減少延時。附圖說明為了更清楚地說明本發明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發明的一些實施例，對於本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明第一實施例提供的II型採集器的結構示意圖；圖2是本發明第二實施例提供的數據採集方法的實現流程示意圖；圖3是本發明第三實施例提供的數據採集系統的結構示意圖。具體實施方式為使得本發明的發明目的、特徵、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部實施例。基於本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明各實施例提供的技術方案，適用於II型採集器的串口擴展場景，即，當II型採集器通過物理串口連接設備時，由於物理串口數量不足而造成連接設備不便時，通過連接一個具有多個串口的擴展連接設備，來實現與更多設備連接。以下各實施例，該擴展連接設備以微控制單元(MCU，MicrocontrollerUnit)為例，該MCU可以進行數據通信及數據處理，只要具備數據通信及數據處理功能的擴展連接設備都認為是在本發明的保護範圍內。請參閱圖1，圖1為本發明第一實施例提供的II型採集器的結構示意圖。本實施例提供的II型採集器主要包括：通信模塊晶片11，微控制單元(MCU，MicrocontrollerUnit)12；通信模塊晶片11具體可以為載波通信模塊晶片，該類型晶片，既有載波通信功能，又有數據處理功能及數據通信功能。II型採集器的通信模塊晶片11隻有一個物理串口(以下將物理串口簡稱串口)可與外部設備進行物理連接。本實施例中，該串口用於與通信模塊晶片11連接。微控制單元12具有多個物理串口，具體地，微控制單元12通過第一串口與第一通信模塊13相連接，通過第二串口與第二通信模塊14相連接，通過第三串口與通信模塊晶片11相連接。微控制單元12上設置有IO(輸入/輸出，input/output)引腳，通過IO引腳與通信模塊晶片11的數據模塊相連接，IO引腳分別與數據模塊的輸入端(TX，transport)和輸出端(RX，receive)相連接。具體地，微控制單元12上設置有2個IO引腳S1和S2，其中，IO引腳S1與數據模塊的輸入端相連接，IO引腳S2與數據模塊的輸出端相連接。在通信模塊晶片11的控制下，微控制單元12通過切換兩個IO引腳的導通狀態，來切換通信模塊晶片11與微控制單元12的數據傳輸通道，該數據傳輸通道用於傳輸來自第一通信模塊13或第二通信模塊14的數據。微控制單元12與通信模塊晶片11之間默認傳輸來自第一通信模塊13的數據。若微控制單元12接收的數據來自於第一通信模塊13，則將數據直接轉發給通信模塊晶片11進行處理，若接收的數據來自於第二通信模塊14，則通知通信模塊晶片收到來自於第二通信模塊14的數據，通信模塊晶片11控制微控制單元12切換微控制單元12的IO引腳的導通狀態，使得微控制單元12與通信模塊晶片11之間傳輸來自第二通信模塊14的數據。其中，第一通信模塊13可以為紅外模塊，第二通信模塊14可以為485通信模塊。具體地，通信模塊晶片11向微控制單元12發送切換控制命令，控制微控制單元12切換IO引腳的導通狀態，微控制單元12可通過為IO引腳提供不同的高低電平，來切換兩個IO引腳的導通狀態。第一種導通狀態：該微控制單元為該IO引腳提供的均為低電平(0)時，該通信模塊晶片通過該微控制單元接收該紅外模塊以及該485通信模塊發送的數據，以及，向該485通信模塊發送數據；或者，第二種導通狀態：該微控制單元為該IO引腳中的第一IO引腳提供低電平(0)，為該IO引腳中的第一IO引腳提供高電平(1)時，該通信模塊晶片通過該微控制單元接收該紅外模塊以及該485通信模塊發送的數據，以及，向該紅外模塊發送數據；或者，第三種導通狀態：該微控制單元為該IO引腳中的第一IO引腳提供高電平(1)，為該IO引腳中的第一IO引腳提供低電平(0)時，該通信模塊晶片通過該微控制單元接收該485模塊發送的數據，以及，向該485模塊發送數據；或者，第四種導通狀態：該微控制單元為該IO引腳提供的均為高電平(1)時，該通信模塊晶片通過該微控制單元接收該紅外模塊發送的數據，以及，向該紅外模塊發送數據。以下表為例：表1S1S2導通狀態00485通信和紅外接收使能，發送485通信數據01485通信和紅外接收使能，發送紅外數據10隻允許收發485通信數據11隻允許收發紅外數據通過上表可知，向S1和S2兩個IO引腳提供不同的電平邏輯組合，可達到不同的導通狀態，例如，當S1和S2均為低電平(0)時，可以同時接收485數據和紅外數據，但只能向485通信模塊發送數據，而不向紅外模塊發送數據；又如，當S1和S2均為高電平時，只從紅外模塊接收數據和向紅外模塊發送數據，而既不接收485通信模塊的數據，也向485通信模塊數據。同理，當S1為低電平和S2為高電平(1)時，以及，當S1為高電平和S2為低電平(0)時，導通狀態也如上表所示。需要說明的是，上表示例只是為描述方便，S1和S2的電平邏輯組合與導通狀態的對應關係可以按照上表發生變化，只要是通過對IO引腳的電平邏輯組合的控制，來達到切換與紅外模塊、485通信模塊發送和接收數據的目的，均在本發明技術方案保護範圍之內，此處不再贅述。本發明實施例提供的II型採集器，通過通信模塊晶片的串口連接擴展一個具有多串口的微控制單元，該微控制單元通過多個串口分別與多個通信模塊相連，該通信模塊晶片設置有IO引腳，IO引腳與該微控制單元的數據模塊相連，在該通信模塊晶片的控制下，切換IO引腳的導通狀態來切換該數據模塊與該微控制單元的數據收發通道，使得該通信模塊晶片通過該數據模塊收發來自不同數據模塊的數據，從而在不改變II型採集器的通信模塊晶片原有串口數量的前提下，通過簡單的擴展連接一個具有多個接口的微控制單元，通過該微控制單元與多個不同的通信模塊進行數據交換，節約了成本，並且，通過控制IO引腳的導通狀態切換數據收發通道，提高數據轉發的即時性，減少延時。請參閱圖2，圖2為本發明第二實施例提供的數據採集方法的流程示意圖，可應用於圖1中所示的II型採集器，該方法包括如下步驟：S201、微控制單元接收數據；II型採集器包括通信模塊晶片，以及，微控制單元(MCU)。II型採集器的微控制單元具有多個串口，通過第一串口與第一通信模塊相連接，通過第二串口與第二通信模塊相連接，通過第三串口與該通信模塊晶片相連接，該微控制單元設置有IO引腳，通過該IO引腳與該通信模塊晶片相連接。其中，該微控制單元與該通信模塊晶片之間默認傳輸來自第一通信模塊的數據。即，此時該第一通信模塊、該微控制單元與該通信模塊晶片之間形成一個通信通道，用於接收和發送數據。該第一通信模塊為紅外模塊，產生紅外數據，一般的，紅外模塊為外部紅外維護設備，紅外數據重要性較高，因此，該微控制單元與該通信模塊晶片之間默認傳輸來自紅外模塊的數據，確保接收到重要的數據。S202、若接收的數據來自於該第一通信模塊，則將該數據轉發給該通信模塊晶片進行處理；若該微控制單元接收的數據來自於該紅外模塊，則將該數據直接轉發給該通信模塊晶片進行處理，因為當前該微控制單元與該通信模塊晶片之間默認傳輸來自第一通信模塊的數據。S203、若接收的數據來自於第二通信模塊，則通知該通信模塊晶片；該微控制單元的數據來自於該485通信模塊，則通知該通信模塊晶片當前有來自於該485通信模塊的數據。S204、該通信模塊晶片控制該微控制單元切換該微控制單元的IO引腳的導通狀態，使得該微控制單元與該通信模塊晶片之間傳輸來自該第二通信模塊的數據。該通信模塊晶片接收到該微控制單元的通知後，向該微控制單元發送切換控制命令，控制切換該微控制單元的IO引腳的導通狀態，以使該微控制單元與該通信模塊晶片之間傳輸來自該485通信模塊的數據，即，通過切換IO引腳的導通狀態，使得在該485通信模塊、該微控制單元與該通信模塊晶片之間的通信通道導通，用於接收和發送數據。具體地，根據該切換控制指令，該微控制單元為該IO引腳提供預置的電平邏輯組合，以切換該IO引腳的導通狀態。更具體地，請參照前述圖1所示實施例中的表1。需要說明的是，只要是通過對IO引腳的電平邏輯組合的控制，來達到切換與紅外模塊、485通信模塊發送和接收數據的目的，均在本發明技術方案保護範圍之內，此處不再贅述。進一步地，當該通信模塊晶片接收到來自於該紅外通信模塊或該485通信模塊的數據時，判斷所接收到的數據是否有效，若有效，則處理該數據，若無效，則不對該數據進行處理。進一步提高數據處理的效率。更進一步地，當該通信模塊晶片處理完來自該485通信模塊的數據，並發送給該微控制單元之後，控制該微控制單元切換該微控制單元的IO引腳的導通狀態，使得該微控制單元與該通信模塊晶片之間傳輸來自該紅外模塊的數據。需要說明的是，該微控制單元將接收的該通信模塊晶片的數據，轉發給該485通信模塊，若該485模塊回應超時，則將切換該微控制單元的IO引腳的導通狀態，使得該微控制單元與該通信模塊晶片之間傳輸來自該紅外模塊的數據。本發明實施例提供的數據採集方法，應用於II型採集器，II型採集器的通信模塊晶片的串口連接擴展一個具有多串口的微控制單元，該微控制單元通過多個串口分別與多個通信模塊相連，該通信模塊晶片設置有IO引腳，IO引腳與該微控制單元的數據模塊相連，在該通信模塊晶片的控制下，切換IO引腳的導通狀態來切換該數據模塊與該微控制單元的數據收發通道，該微控制單元與該通信模塊晶片之間默認傳輸來自第一通信模塊的數據，該微控制單元接收到數據後，判斷該數據來源，若來自第一通信模塊則將直接轉發給該通信模塊晶片進行處理，若數據來自於第二通信模塊，則通知該通信模塊晶片，該通信模塊晶片控制該微控制單元切換該微控制單元的IO引腳的導通狀態，使得該微控制單元與該通信模塊晶片之間傳輸來自該第二通信模塊的數據，以此實現該通信模塊晶片通過該數據模塊收發來自不同數據模塊的數據，從而在不改變II型採集器的通信模塊晶片原有串口數量的前提下，通過簡單的擴展連接一個具有多個接口的微控制單元，通過該微控制單元與多個不同的通信模塊進行數據交換，節約了成本，並且，通過控制IO引腳的導通狀態切換數據收發通道，提高數據轉發的即時性，減少延時。請參閱圖3，圖3是本發明第三實施例提供的數據採集系統的結構示意圖，該系統主要包括：II型採集器31、第一通信模塊32以及第二通信模塊33；II型採集器31包括通信模塊晶片以及微控制單元；該微控制單元具有多個串口，通過第一串口與第一通信模塊相連接，通過第二串口與第二通信模塊相連接，通過第三串口與該通信模塊晶片相連接，該微控制單元設置有IO引腳，通過該IO引腳與該通信模塊晶片相連接；該微控制單元，用於接收數據，其中，該微控制單元與該通信模塊晶片之間默認傳輸來自該第一通信模塊的數據，若接收的該數據來自於該第一通信模塊，則將該數據轉發給該通信模塊晶片進行處理，若接收的該數據來自於該第二通信模塊，則通知該通信模塊晶片；該通信模塊晶片，用於控制該微控制單元切換該微控制單元的IO引腳的導通狀態，使得該微控制單元與該通信模塊晶片之間傳輸來自該第二通信模塊的數據。本實施例中的II型採集器即為前述圖1所示實施例中的II型採集器，包括通信模塊晶片以及微控制單元，該通信模塊晶片和該微控制單元的數據處理流程即為前述圖2所示實施例中的數據處理過程，此處不再贅述，詳見前述圖1、圖2所示實施例的描述。本發明實施例提供的數據採集系統，包括通信模塊晶片以及微控制單元，II型採集器的通信模塊晶片的串口連接擴展一個具有多串口的微控制單元，該微控制單元通過多個串口分別與多個通信模塊相連，該通信模塊晶片設置有IO引腳，IO引腳與該微控制單元的數據模塊相連，在該通信模塊晶片的控制下，切換IO引腳的導通狀態來切換該數據模塊與該微控制單元的數據收發通道，該微控制單元與該通信模塊晶片之間默認傳輸來自第一通信模塊的數據，該微控制單元接收到數據後，判斷該數據來源，若來自第一通信模塊則將直接轉發給該通信模塊晶片進行處理，若數據來自於第二通信模塊，則通知該通信模塊晶片，該通信模塊晶片控制該微控制單元切換該微控制單元的IO引腳的導通狀態，使得該微控制單元與該通信模塊晶片之間傳輸來自該第二通信模塊的數據，以此實現該通信模塊晶片通過該數據模塊收發來自不同數據模塊的數據，從而在不改變II型採集器的通信模塊晶片原有串口數量的前提下，通過簡單的擴展連接一個具有多個接口的微控制單元，通過該微控制單元與多個不同的通信模塊進行數據交換，節約了成本，並且，通過控制IO引腳的導通狀態切換數據收發通道，提高數據轉發的即時性，減少延時。在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其它實施例的相關描述。以上為對本發明所提供的II型採集器、數據採集方法及系統的描述，對於本領域的技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp