一種低功耗智能數據采集箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低功耗智能數據采集箱，星于土木工程領域，應用于結構安全健康監(jiān)測行業(yè)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術:目前土木安全監(jiān)測現(xiàn)場用數據采集系統(tǒng)多采用數據采集儀、電源模塊、通信模塊安裝固定在防護箱內，再通過工業(yè)現(xiàn)場串行總線或者DTU將數據遠程傳輸。雖然這種方法比較成熟且大規(guī)模應用，但系統(tǒng)的可靠性低，比如當通信無論是有線還是無線發(fā)生故障時，故障時間段內的關鍵數據就會丟失，且無法保存故障信息。再有就是無法得知系統(tǒng)的運行狀態(tài)，這對于系統(tǒng)可靠性運行的提前預判非常重要。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明為了克服上述缺陷，目的在于提供一種低功耗智能數據采集箱，通過在傳統(tǒng)的數據采集系統(tǒng)的基礎上，增加低功耗智能控制模塊，該智能控制模塊的作用就是通過智能判斷通信鏈路的故障，自動切換通信鏈路，并實時提供數據采集系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息及自診斷信息，極大地提高了系統(tǒng)的運行可靠性。
[0004]本發(fā)明為了實現(xiàn)上述技術目的，采用如下技術方案:
一種低功耗智能數據采集箱，該數據采集箱內部它包括智能控制模塊，智能控制模塊與無線數傳模塊、電源控制模塊、數據采集卡連接;電源控制模塊與蓄電池連接。
[0005]該數據采集箱的外表面設置有線通信接口、電源接口、傳感器接口；電源接口與電源控制模塊對接，有線通信接口與智能控制模塊對接。
[0006]數據采集卡設置在采集卡固定導軌上。
[0007]智能控制模塊它包括電源模塊、OLED顯示器、電子開關、采集卡電源模塊、全隔離RS485接口、以太網接口、MCU控制器、看門狗、Flash存儲器、RTC實時時鐘、EEPR0M、USB2.0、內部IIC通信接口；
MCU控制器與全隔離RS485接口、以太網接口、OLED顯示器、看門狗、Flash存儲器、RTC實時時鐘、EEPROM、USB2.0、內部IIC通信接口連接；
電源模塊通過電子開關與采集卡電源模塊連接；
M⑶控制器通過內部IIC通信接口將數據采集卡采集到的數據通過OLED顯示器本地顯示，并將數據采集卡采集到的數據通過全隔離RS485接口發(fā)送給控制中心。
[0008]預留RS485接口作為備用通信接口，預留RS485接口與M⑶控制器連接。
[0009]本發(fā)明實現(xiàn)的原理，是通過在數據采集卡與對外通信接口之間增加低功耗智能數據采集模塊，提高系統(tǒng)本地的故障信息獲取和實時故障自恢復調整，來達到提高系統(tǒng)整體可靠性的目的。低功耗智能控制模塊的功能主要體現(xiàn)在:智能控制模塊通過MCU與采集卡之間的內部通信，獲取采集卡的數據和配置信息，并通過智能控制模塊的OLED顯示器顯示，可省掉現(xiàn)場問題排查時使用筆記本電腦進行操作；同時智能控制模塊可實時監(jiān)控每個子采集卡的工作電流，當某一個采集卡的工作電流異常時，智能控制模塊可切斷該采集卡的電源，使其不對其他的采集卡供電產生影響；智能控制模塊可對系統(tǒng)供電方式進行監(jiān)控，當市電斷電時，電源模塊會切換到內置蓄電池繼續(xù)進行供電，同時智能控制模塊會將電源切換信息和蓄電池續(xù)航時間信息上報給控制中心，便于人員對現(xiàn)場的狀態(tài)第一時間把控；內部預留的RS485接口是用作當智能控制模塊與控制中心不能正常通信時，會自動切換到預留RS485接口進行通信，當有線通信都不能使用時，將會啟用無線數傳模塊與控制中心聯(lián)系，保證系統(tǒng)的狀態(tài)信息及時上報給控制中心；智能控制模塊會根據數據采集的時間間隔，自動進行休眠和喚醒操作，使系統(tǒng)工作在低功耗狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明專利通過采用在數據采集箱內增加智能控制模塊，提高了系統(tǒng)現(xiàn)場智能自動處理故障的能力，提高了系統(tǒng)整體的可靠性，通過將診斷信息上報，提高了故障預警和解決的及時性。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為本發(fā)明中智能控制模塊的結構框圖；
圖2為本發(fā)明的數據采集箱內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖1、2對本發(fā)明進行詳細描述:
一種低功耗智能數據采集箱，該數據采集箱2.10內部它包括智能控制模塊2.6，智能控制模塊2.6與無線數傳模塊2.7、電源控制模塊2.4、數據采集卡2.8連接；電源控制模塊2.4與蓄電池2.5連接。
[0013]該數據采集箱2.10的外表面設置有線通信接口 2.1、電源接口 2.2、傳感器接口2.3;電源接口 2.2與電源控制模塊2.4對接，有線通信接口 2.1與智能控制模塊2.6對接。
[0014]數據采集卡2.8設置在采集卡固定導軌2.9上。
[0015]智能控制模塊2.6它包括電源模塊1、0LED顯示器2、電子開關3、采集卡電源模塊4、全隔離RS485接口6、以太網接口 7、MCU控制器8、看門狗9、Flash存儲器10、RTC實時時鐘11、EEPR0M12、USB2.013、內部 IIC通信接口 14;
MCU控制器8與全隔離RS485接口6、以太網接口7、0LED顯示器2、看門狗9、Flash存儲器
1、RTC實時時鐘 11、EEPR0M12、USB2.013、內部 IIC通信接口 14連接；
電源模塊I通過電子開關3與采集卡電源模塊4連接；
MCU控制器8通過內部IIC通信接口 14將數據采集卡2.8采集到的數據通過OLED顯示器2本地顯示，并將數據采集卡2.8采集到的數據通過全隔離RS485接口 6發(fā)送給控制中心。
[0016]預留RS485接口5作為備用通信接口，預留RS485接口5與MCU控制器8連接。
[0017]該發(fā)明專利在實施過程中，首先將防護箱內的電源模塊、采集卡、智能控制模塊、無線傳輸模塊、蓄電池按照設計位置進行安裝，再連接各個模塊的電源和信號線纜。系統(tǒng)上電后，首先測試智能控制模塊和采集卡之間的通信是否正常，可連接若干傳感器至采集卡上，通過智能控制模塊上的OLED顯示器可現(xiàn)實即時數據，其次測蓄電池監(jiān)控功能，測試市電和備用蓄電池的切換及蓄電池電量監(jiān)測信息是否正常在OLED上顯示，最后測試數據采集箱對外的有線和無線通信。
[0018]測試完成后，數據采集箱即可安裝至測試現(xiàn)場，系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)信息通過有線或無線與控制中心建立連接，并且從控制中心獲取現(xiàn)場采集箱的工作狀態(tài)信息。
[0019]數據采集箱在工作過程中的故障和自診斷信息會及時上報給控制中心，并且數據采集箱內部的智能控制模塊可及時的根據故障做系統(tǒng)自動智能處理一些緊急故障，如傳感器線纜斷路，采集卡電源異常等。
【主權項】
1.一種低功耗智能數據采集箱，其特征在于:該數據采集箱(2.10)內部它包括智能控制模塊(2.6)，智能控制模塊(2.6)與無線數傳模塊(2.7)、電源控制模塊(2.4)、數據采集卡(2.8)連接;電源控制模塊(2.4)與蓄電池(2.5)連接。2.根據權利要求1所述的低功耗智能數據采集箱，其特征在于:該數據采集箱(2.10)的外表面設置有線通信接口(2.1)、電源接口(2.2)、傳感器接口(2.3);電源接口(2.2)與電源控制模塊(2.4)對接，有線通信接口(2.1)與智能控制模塊(2.6)對接。3.根據權利要求1所述的低功耗智能數據采集箱，其特征在于:數據采集卡(2.8)設置在采集卡固定導軌(2.9)上。4.根據權利要求1所述的低功耗智能數據采集箱，其特征在于:智能控制模塊(2.6)它包括電源模塊(l)、OLED顯示器(2)、電子開關(3)、采集卡電源模塊(4)、全隔離RS485接口(6)、以太網接口(7)、10]控制器(8)、看門狗(9)41&811存儲器(10)、1?1'(:實時時鐘(11)、EEPROM( 12)、USB2.0(13)、內部IIC通信接口( 14); MCU控制器(8)與全隔離RS485接口(6)、以太網接口(7)、OLED顯示器(2)、看門狗(9)、Flash 存儲器(10)、RTC實時時鐘(11)、EEPR0M(12)、USB2.0(13)、內部IIC通信接口(14)連接； 電源模塊(I)通過電子開關(3)與采集卡電源模塊(4)連接； M⑶控制器(8)通過內部IIC通信接口(14)將數據采集卡(2.8)采集到的數據通過OLED顯示器(2)本地顯示，并將數據采集卡(2.8)采集到的數據通過全隔離RS485接口(6)發(fā)送給控制中心。5.根據權利要求4所述的低功耗智能數據采集箱，其特征在于:預留RS485接口(5)作為備用通信接口，預留RS485接口(5)與MCU控制器(8)連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低功耗智能數據采集箱，<u>屬</u>于土木工程領域，應用于結構安全健康監(jiān)測行業(yè)。該數據采集箱內部它包括智能控制模塊，智能控制模塊與無線數傳模塊、電源控制模塊、數據采集卡連接；電源控制模塊與蓄電池連接。本發(fā)明專利通過采用在數據采集箱內增加智能控制模塊，提高了系統(tǒng)現(xiàn)場智能自動處理故障的能力，提高了系統(tǒng)整體的可靠性，通過將診斷信息上報，提高了故障預警和解決的及時性。
【IPC分類】G08C25/00, G08C19/00, G08C17/02
【公開號】CN105551226
【申請?zhí)枴緾N201510883121
【發(fā)明人】王輔宋, 劉付鵬, 劉文峰, 謝鎮(zhèn), 劉國勇, 李松
【申請人】江西飛尚科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月4日