一種基於gprs的遠程多路數據採集裝置的製作方法
2023-05-30 01:19:41
專利名稱：一種基於gprs的遠程多路數據採集裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數據採集裝置，特別是涉及一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置。
背景技術：
目前在現場監測領域中缺少經濟實用的自動化數據採集和傳輸設備，大部分地方仍然通過人工方式進行數據採集和分析。由於資源的監測點在地理位置上分布很廣，現有的一些數據傳輸方法如利用電話線、電力載波等就存在著諸多的問題，如覆蓋範圍小，線路維護量大，通信不可靠等。中國專利CN201976^0U介紹了一種遠程數據採集終端，包括微處理器、存儲器電路、GPRS無線通訊電路、電源電路以及485通訊採集電路，該終端能夠對供氣各環節監測點的採集壓力、流量、溫度、總用量及異常信息等各種數據的採集，並採用無線網絡實時傳輸到控制中心，供控制中心及有關部門分析和決策取用，從而出現異常情況時能及時發現，減少企業經濟損失。但該裝置不適用於測控精度較高的場合，並且不能有效隔離系統噪音，消除迴路幹擾。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置， 用於現場監測數據的自動化收集。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，包括以下模塊數據採集模塊，GPRS模塊，電源模塊，變壓器模塊，傳感器接口模塊；所述數據採集模塊與GPRS模塊通過RS232串口連接，所述電源模塊為數據採集模塊、 GPRS模塊以及外部傳感器供電，所述變壓器模塊與電源模塊相連；所述的數據採集模塊包括微處理器，其與電源模塊相連；RS232串口通信電路，其用於將進入微處理器的所有現場採集的信號傳送給GPRS模塊；RS485串口通信電路，其用於將採集到的RS485信號傳送給微處理器；其特徵在於所述的數據採集模塊還包括濾波電路和光電隔離電路，現場所採集模擬量信號及數字量信號先進入濾波電路，隨後進入光電隔離電路，最後進入微處理器。本實用新型涉及一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的數據採集模塊中包括地址多路撥碼開關。本實用新型涉及一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的微處理器中設置有定時器。本實用新型涉及一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的 GPRS模塊核心模塊採用BENQ M22模塊，與數據採集模塊中的微處理器通過串口進行通信。本實用新型涉及一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的數據採集模塊與GPRS模塊集成在一塊電路板上。本實用新型涉及一種基於GPRS遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的微處理器為單片機。本實用新型裝置由於增加了濾波電路和光電隔離電路，從而提高了測控精度並能保護核心模塊的安全，同時還能有效的隔離系統噪聲，消除迴路幹擾；由於在採集模塊中採用了地址多路撥碼開關，從而實現了對該數據採集模塊手動設置地址的目的，同時還實現了由上位機軟體對該數據採集模塊動態設置模塊地址及採樣頻率的目的；還可以通過微處理器中的定時器來設定向工作站發送採集到數據的時間；另外，本實用新型裝置還具有設計新穎，工作可靠、成本低廉等優點。
圖1為本實用新型裝置硬體終端接線圖。圖2為本實用新型裝置數據採集模塊電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述。如圖1所示是該實用新型的一個終端接線圖，其中主要有以下部分組成數據採集模塊、電源模塊、GPRS模塊、變壓器模塊及傳感器接口。所述變壓器模塊與電源模塊相連，可提供380V及660V到220V的變壓。所述的傳感器接口可連接溫度傳感器、壓力傳感器、電參數模塊等外部傳感器，只需將信號線引入該裝置即可。所述電源模塊輸出12V與MV電壓，其中12V電壓為數據採集模塊和GPRS模塊供電，24V電壓為外部傳感器供電。如圖2所示，所述數據採集模塊與GPRS模塊通過RS232串口連接，進行通信，兩者集成在一塊電路板上。數據採集模塊主要採用以下器件微處理器、濾波電路、光電隔離電路、RS232串口通信電路、RS485串口通信電路、地址多路撥碼開關。所述微處理器為數據採集模塊的核心器件，其外接電源模塊的12V電壓。現場所採集模擬量信號及數字量信號首先進入濾波電路，進行濾波整形，然後進入光電隔離電路，進行信號的光電隔離，採集的信號通過這兩個電路後，可提高測控精度並保護核心模塊的安全，同時還能有效的隔離系統噪聲，消除迴路幹擾。現場的電參數信號由9033E電參數數據採集模塊採集，通過RS485接口進入微處理器，其他RS485信號可繞過該模塊直接接入數據採集模塊的RS485埠。進入微處理器的所有現場採集的信號最終通過RS232串口電路，傳送給GPRS模塊，通過GPRS模塊傳送到上位機數據中心。另外，上位機還可以通過RS485串口電路，下達指令信號，對現場設備進行控制。數據採集模塊中的地址多路撥碼開關焊接在電路板上，與微處理器地址引腳進行連接，通過該地址多路撥碼開關可實現對該數據採集模塊手動設置地址的目的， 同時還可實現通過上位機軟體對該數據採集模塊動態設置模塊地址及採樣頻率的目的。所述的GPRS模塊主要包括BENQ M22模塊，GPRS模塊啟動電路，SIM卡電路，工作指不電路。該實用新型裝置的工作流程如下該裝置使用前可先通過地址多路撥碼開關對數據採集模塊的地址進行設置，或者通過上位機軟體動態設置模塊地址及採樣頻率。加電啟動後，該裝置內的GPRS模塊發送指令連接上位機數據中心，連接成功後向上位機發送模塊信息，系統處於待命狀態；上位機通過GPRS網絡發送數據採集指令給微處理器，微處理器再根據具體的指令進行相應的動作。例如，如果要採集模擬量信號，微處理器在接受到上位機發來的採集模擬量的指令後，啟動A/D晶片，並同時啟動一個定時器。然後以一定的頻率進行採樣，並將採集到的數據放入存儲器中，當數據緩衝區被填滿時，微處理器控制GPRS 模塊將數據發到上位機。如果要採集RS485信號，微處理器在接受到上位機發來的採集指令後，啟動RS485串口通信模塊，然後以一定的頻率進行採樣，並將採集到的數據放入存儲器中，當數據緩衝區被填滿時，微處理器控制GPRS模塊將數據發到上位機。該實用新型裝置在將採集的數據以一定格式通過GPRS模塊發送至上位機時，既可以在存儲器的數據緩衝區被填滿時，也可以在設定的時間向工作站發送採集到的數據。該裝置還可通過APN專線智能接入GPRS數據通信鏈路中，並可根據採集模塊得到的各項參數對現場工況進行初步診斷，然後通過GPRS移動通信平臺將診斷數據傳送到數據監測中心。本實用新型所用的微處理器為單片機。
權利要求1.一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，包括以下模塊數據採集模塊，GPRS模塊， 電源模塊，變壓器模塊，傳感器接口模塊；所述數據採集模塊與GPRS模塊通過RS232串口連接，所述電源模塊為數據採集模塊、GPRS模塊以及外部傳感器供電，所述變壓器模塊與電源模塊相連；所述的數據採集模塊包括微處理器，其與電源模塊相連；RS232串口通信電路， 其用於將進入微處理器的所有現場採集的信號傳送給GPRS模塊；RS485串口通信電路，其用於將採集到的RS485信號傳送給微處理器；其特徵在於所述的數據採集模塊還包括濾波電路和光電隔離電路，現場所採集模擬量信號及數字量信號先進入濾波電路，隨後進入光電隔離電路，最後進入微處理器。
2.根據權利要求1所述的基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的數據採集模塊還包括地址多路撥碼開關。
3.根據權利要求1所述的基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的微處理器中設置有定時器。
4.根據權利要求1所述的基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的 GPRS模塊核心模塊採用BENQ M22模塊，與數據採集模塊中的微處理器通過串口進行通信。
5.根據權利要求1所述的一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，其特徵在於所述的數據採集模塊與GPRS模塊集成在一塊電路板上。
6.根據權利要求1至5任一項所述的基於GPRS遠程多路數據採集裝置，其特徵在於 所述的微處理器為單片機。
專利摘要本實用新型涉及一種基於GPRS的遠程多路數據採集裝置，該裝置主要包括以下部分以單片機為核心的數據採集模塊、GPRS模塊、電源模塊、變壓器模塊以及傳感器接口模塊。該裝置可實現對模擬量信號、數字量信號、RS232信號及RS485信號參數的實時採集傳輸。該裝置通過對現場相關狀態參數的實時數據採集，可對現場裝備工況進行初步診斷，並通過APN專線智能接入GPRS網絡，通過GPRS移動通信平臺將數據傳送到數據監測中心。該監控裝置測控精度高，能有效隔離系統噪音，消除迴路幹擾以及設計合理、結構緊湊、監控運行可靠，能夠準確採集現場設備運行工況信息，減少人工巡檢，提高工作效率。本實用新型裝置可廣泛應用於智能交通監測、工業自動化、物聯網等領域。
文檔編號G08C19/00GK202257920SQ20112040430
公開日2012年5月30日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者劉尊民, 曲大義, 陳秀鋒 申請人:青島理工大學