一種應(yīng)用于水文水資源的智能rtu的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種應(yīng)用于水文水資源的智能RTU，其特征在于，包括數(shù)據(jù)處理單元、接口單元和無線通信單元；所述數(shù)據(jù)處理單元分別與接口單元、無線通信單元連接；所述接口單元包括傳感器接入端口和通信接入端口；具備無線通信單元和多種接口，可以讓水文水資源監(jiān)測實現(xiàn)遠程化管理。
【專利說明】
一種應(yīng)用于水文水資源的智能RTU
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于水利設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于水文水資源的智能RTU。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有水利行業(yè)內(nèi)普遍使用RTU控制器，其特點均為有線傳輸并且獨立工作，難以組網(wǎng)通訊，并且由于有線方式的限制，無法實現(xiàn)多傳感器進行分布式采集和網(wǎng)絡(luò)化管理，其應(yīng)用難以擴展，主要缺點:必須拉線纜、RTU與RTU之間沒互聯(lián)、RTU接入傳感器數(shù)量受到限制；其次每個RTU都帶有一個GSM模塊，當(dāng)GSM模塊故障或SM卡故障時無法獲取傳感器信息，主要缺點:RTU故障，傳感器正常，采集數(shù)據(jù)中斷必須人員到場進行更換RTU。再者現(xiàn)有設(shè)備傳感器均為有線傳輸，RTU無法獲取傳感器的健康狀態(tài)，設(shè)備傳感器需要單獨維護，運維成本較大，主要缺點:RTU正常，傳感器故障，維護人員不一定第一時間發(fā)現(xiàn)傳感器問題。綜合上述，現(xiàn)有的RTU使用形態(tài)已無法滿足現(xiàn)代智能水網(wǎng)的應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于，提供一種應(yīng)用于水文水資源的智能RTU，具備無線通信單元和多種接口，可以讓水文水資源監(jiān)測實現(xiàn)遠程化管理。
[0004]本實用新型提供一種應(yīng)用于水文水資源的智能RTU，其特征在于，
[0005]包括數(shù)據(jù)處理單元、接口單元和無線通信單元;所述數(shù)據(jù)處理單元分別與接口單元、無線通信單元連接;所述接口單元包括傳感器接入端口和通信接入端口。
[0006]進一步的，所述傳感器接入端口包括RS-485/422、RS-232C、格雷碼接口、AD接口、繼電器接口和SD1-12接口單元。
[0007]進一步的，所述無線通信模塊包括無線233通信單元、無線433通信單元、Zigbee通信單元、GSM通信單元、GPS通信單元或藍牙通信單元中的一種或多種。
[0008]進一步的，所述RTU還包括傳感器單元;所述傳感器單元與接口單元連接。
[0009]進一步的，所述傳感器單元包括水壓計、流量計、墑情儀、氣壓計、雨量計、溫度計、風(fēng)向計或濕度計中的一種或幾種。
[00? O]進一步的，還包括防盜單元，所述防盜單元采用GPS/BD防盜單元;所述防盜單元與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
[0011]進一步的，所述RTU包括電源管理單元;所述電源管理單元與數(shù)據(jù)處理單元連接；所述電源管理單元包括穩(wěn)壓電路、充電電路、備電電路和升壓電路。
[0012]進一步的，所述RTU包括用戶交互單元;所述用戶交互單元與數(shù)據(jù)處理單元連接；所述用戶交互單元采用觸摸屏。
[0013]本實用新型的有益效果是:提供一種應(yīng)用于水文水資源的智能RTU，包括數(shù)據(jù)處理單元、接口單元和無線通信單元，讓水文水資源監(jiān)測可以無線網(wǎng)絡(luò)化，遠程化;所述接口單元包括傳感器接入端口和通信接入端口，讓RTU有更多的擴展功能;所述傳感器接入端口包括RS-485/422、RS-232C、格雷碼接口、AD接口、繼電器接口和SD1-12接口單元;使RTU適應(yīng)多種接口類型的傳感器;所述無線通信模塊包括無線233通信單元、無線433通信單元、Zigbee通信單元、GSM通信單元、GPS通信單元或藍牙通信單元;使RTU可以有多種無線通信方式;所述傳感器單元包括水壓計、流量計、墑情儀、氣壓計、雨量計、溫度計、風(fēng)向計或濕度計;連接多種傳感器，使其能收集多種水文數(shù)據(jù)；設(shè)有防盜單元，所述防盜單元采用GPS/BD防盜單元，可以防止非法位移，在斷電和低電壓時會發(fā)出警報;所述RTU包括用戶交互單元;所述用戶交互單元與數(shù)據(jù)處理單元連接;所述用戶交互單元采用觸摸屏，用戶可以通過觸摸屏，直接進行參數(shù)設(shè)置。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型提供一種應(yīng)用于水文水資源的智能RTU，其特征在于，包括數(shù)據(jù)處理單元1、接口單元2、無線通信單元3;所述數(shù)據(jù)處理單元I分別接口單元2、無線通信單元3連接；所述接口單元2包括傳感器接入端口 21和通信接入端口 22。
[0016]使用本實用新型的RTU，可以讓水文水資源監(jiān)測可以無線網(wǎng)絡(luò)化，遠程化;所述接口單元包括傳感器接入端口和通信接入端口，可以接入各種傳感器和通信設(shè)備，讓RTU有更多的擴展功能。
[0017]進一步的，所述傳感器接入端口 21包括RS-485/422、RS-232C、格雷碼接口、AD接口、繼電器接口和SD1-12接口單元。
[0018]包含各種類型的接口，可以接入各種接口類型的傳感器。
[0019]進一步的，所述無線通信單元3包括無線233通信單元31、無線433通信單元32、Zigbee通信單元33、GSM通信單元34、GPS通信單元35或藍牙通信單元36中的一種或多種。
[0020]RTU可以有多種無線通信方式，更利于水文監(jiān)測的無線化和網(wǎng)絡(luò)化管理。
[0021]ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。它最大的特點就是低功耗、可組網(wǎng)，特別是帶有路由的可組網(wǎng)功能。
[0022]具備以下特點:1.無線功能強大:具備中繼路由功能；2.通信距離較遠:最大視距傳輸距離2000米;3.抗干擾能力強:2.4G O-QPSK擴頻技術(shù);4.組網(wǎng)能力較強:MESH組網(wǎng)方式;5.網(wǎng)絡(luò)容量較大:16信道可選，65535個網(wǎng)絡(luò)ID可任意設(shè)置。
[0023]無線233通信單元具有以下特征:1.具有2100米傳輸距離，-126dBm接收靈敏度；
2.多種功率等級(最大50mW);3.可配置65536個地址(便于組網(wǎng))；4.工作溫度:-40?+850C，濕度:10%?90%相對濕度，無冷凝。
[0024]無線數(shù)據(jù)通訊方式;2.具有收發(fā)一體、安全隔離、安裝隔離、使用簡單、性價比高、穩(wěn)定可靠等特點;3.只要發(fā)射功率足夠大，長距離傳輸時沒有問題的。
[0025]具備GSM通信，內(nèi)置SM卡，可以選擇GPRS/3G/4G信道與服務(wù)器互聯(lián)，客戶端由此可以擴展至手機端;手機端隨時可以通過服務(wù)器模塊對RTU進行控制操作，類似遠程桌面、下載通訊規(guī)約、獲取RTU運行日志等。
[0026]設(shè)有wifi和藍牙通信方式，可以方便手機進行交互通信，工作人員在現(xiàn)場可通過手機APP實現(xiàn)RBOX參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)下載等等功能。
[0027]進一步的，所述RTU還包括傳感器單元5;所述傳感器單元5與接口單元3連接。
[0028]進一步的，所述傳感器單元5包括水壓計51、流量計52、墑情儀53、氣壓計54、雨量計55、溫度計56、風(fēng)向計57或濕度計58中的一種或幾種。
[0029]包含多種傳感器，可以更全面監(jiān)測水文水利數(shù)據(jù)。
[°03°] 進一步的，包括防盜單元4，所述防盜單元4采用GPS/BD防盜單元，所述防盜單元與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
[0031]采用GPS/BD防盜單元，可以實現(xiàn)以下防盜作用:1.非法位移:當(dāng)RBOX設(shè)備被移動時，會觸發(fā)相應(yīng)報警信息；2.設(shè)備主電源掉電:RBOX主電源斷電，例如:當(dāng)是交流220V點接入時，突然停電了，就會觸發(fā)主電源掉電報警;3.設(shè)備工作電壓過低:RBOX當(dāng)切換為蓄電池供電時，出現(xiàn)供電電壓過低時觸發(fā)報警。
[0032]進一步的，所述RTU包括電源管理單元6;所述電源管理單元包括穩(wěn)壓電路61、充電電路62、備電電路63和升壓電路64;所述電源管理單元6與數(shù)據(jù)處理模塊I連接。
[0033 ] 設(shè)有電源管理單元6，包括穩(wěn)壓電路61、充電電路62、備電電路63和升壓電路64，設(shè)有穩(wěn)壓電路和升壓電路，使電路穩(wěn)壓;具備充電電路，使RTU可以內(nèi)置充電電源;具備備電電路，可以讓RTU設(shè)有備用電源。
[0034]進一步的，所述RTU包括用戶交互單元7;所述用戶交互單元7與數(shù)據(jù)處理單元I連接;所述用戶交互單元采用觸摸屏。
[0035]可以用于與用戶交互。
[0036]為進一步說明本實用新型的實施方式，下面列舉一種利用本實用新型所述RTU作為中控設(shè)備的系統(tǒng)。
[0037]多個智能RTU組成一個骨干網(wǎng)絡(luò)，其中以一個智能RTU為主級RTU，其他智能RTU為次級RTU，次級RTU連接傳感器，從而實現(xiàn)星狀的多設(shè)備組網(wǎng)形式。主級RTU作用是對次級RTU的數(shù)據(jù)進行集中傳輸，并且將數(shù)據(jù)傳送到云端服務(wù)器;每個RTU均有多種無線通信方式，因而可以實現(xiàn)遠距離遙測，并且通信實現(xiàn)無線化。
[0038]本實用新型所述智能RTU的最終實現(xiàn)的性能指標(biāo)如下:1.系統(tǒng)工作溫度:-30?70°C，相對濕度:< 95%(40°C時)；2.提供RS-485/422、RS-232C、格雷碼接口、AD接口、繼電器接口和SD1-12傳感器或儀表接口，滿足SD1-12和M0DBUS-RTU通信協(xié)議的要求;3.實現(xiàn)IP68等級防護級別;4.防雷擊，多路接口防雷設(shè)計，每路支持防感應(yīng)雷最尚15KV ；
[0039]5.抗電磁干擾設(shè)計，符合EMC要求;6.滿足承受GB/T 9659所規(guī)定的耐振動、沖擊、碰撞和自由跌落;7.電源管理單元包括穩(wěn)壓電路、充電電路、備電電路和升壓電路，提供高效電源轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率高達90%，最大電流3A，可支持動態(tài)寬電壓輸入和內(nèi)部電源過流保護，動態(tài)監(jiān)控電源電壓，支持5V、12V和24V電壓的輸出；8.內(nèi)置電池/雙電池，工作溫度在-30°C~70°C，并提供可外接市電或太陽能板進行充電;9.低功耗設(shè)計，待機功耗為< 2mA(12V);
10、支持外接攝像頭(視網(wǎng)絡(luò)情況傳送圖片或視頻)、音箱、話筒。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于水文水資源的智能RTU，其特征在于，包括數(shù)據(jù)處理單元、接口單元和無線通信單元;所述數(shù)據(jù)處理單元分別與接口單元、無線通信單元連接;所述接口單元包括傳感器接入端口和通信接入端口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTU，其特征在于，所述傳感器接入端口包括RS-485/422、RS-232C格雷碼接口、AD接口、繼電器接口和SD1-12接口單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTU，其特征在于，所述無線通信模塊包括無線233通信單元、無線433通信單元、Zigbee通信單元、GSM通信單元、GPS通信單元或藍牙通信單元中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTU，其特征在于，所述RTU還包括傳感器單元;所述傳感器單元與接口單元連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述RTU，其特征在于，所述傳感器單元包括水壓計、流量計、墑情儀、氣壓計、雨量計、溫度計、風(fēng)向計或濕度計中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTU，其特征在于，還包括防盜單元，所述防盜單元采用GPS/BD防盜單元;所述防盜單元與數(shù)據(jù)處理模塊連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTU，其特征在于，所述RTU包括電源管理單元;所述電源管理單元與數(shù)據(jù)處理單元連接;所述電源管理單元包括穩(wěn)壓電路、充電電路、備電電路和升壓電路。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述RTU，其特征在于，所述RTU包括用戶交互單元;所述用戶交互單元與數(shù)據(jù)處理單元連接;所述用戶交互單元采用觸摸屏。
【文檔編號】G01D21/02GK205486733SQ201620113584
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月5日
【發(fā)明人】閻戈衛(wèi), 章和盛
【申請人】北京圣世信通科技發(fā)展有限公司