本發(fā)明屬于電力載波技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種通用電力載波集中采集器。

背景技術(shù)：

隨著采集信號的范圍和內(nèi)容越來越廣泛，觀測方法越來越多，傳感器數(shù)量越來越多，海量的采集任務(wù)對采集器的要求也越來越高，最終導(dǎo)致采集器的種類越來越多，這種狀況不僅給生產(chǎn)過程增加了難度，也給售后維護(hù)增加了負(fù)擔(dān)，生產(chǎn)廠家為研制各種采集器要投入更多的人力資源，極大地增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種通用電力載波集中采集器，以解決采集器不通用，導(dǎo)致增加生成成本、增大生產(chǎn)難度，以及增添后期維護(hù)負(fù)擔(dān)的問題。

一種通用電力載波集中采集器，包括模擬信號采集模塊、數(shù)字信號采集模塊、顯示模塊和管理模塊；其中，模擬信號采集模塊包括第一線路板，在第一線路板上集成有第一處理器、第一wifi模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、模擬量信號采集接口、第一無線通信模塊和第一時鐘芯片，模擬量信號采集接口與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、第一wifi模塊、第一無線通信模塊與第一時鐘芯片分別與第一處理器連接，

第一處理器擴(kuò)展有can接口、rs485接口、rs232接口和spi接口；數(shù)字信號采集模塊包括第二線路板，在第二線路板上集成有第二處理器、第二wifi模塊、第二無線通信模塊、數(shù)字量信號采集接口和第二時鐘芯片，第二wifi模塊、第二無線通信模塊、數(shù)字量信號采集接口和第二時鐘芯片分別與第二處理器連接；第二處理器擴(kuò)展有can接口、rs485接口、rs232接口和spi接口；顯示模塊包括顯示屏和第三線路板，在第三線路板上集成有第三處理器、第三無線通信模塊、第三wifi模塊和顯卡，第三無線通信模塊、第三wifi模塊和顯卡分別與第三處理器連接，第三無線通信模塊還分別與第一無線通信模塊、第二無線通信模塊進(jìn)行無線通信，顯卡與顯示屏連接；管理模塊包括第四線路板，在第四線路板上集成有第四處理器、第四無線通信模塊、第四wifi模塊、gps芯片、存儲芯片、第三時鐘芯片，第四無線通信模塊、第四wifi模塊、gps芯片、存儲芯片和第三時鐘芯片分別與第四處理器連接，第四處理器擴(kuò)展有can接口、rs485接口、rs232接口、rj45接口、usb接口和spi接口，第四無線通信模塊還分別與第一無線通信模塊、第二無線通信模塊進(jìn)行無線通信。

優(yōu)選的方案是，模擬信號采集模塊、數(shù)字信號采集模塊、顯示模塊和管理模塊還分別包括電源，電源接入有防反接保護(hù)電路。

此外，優(yōu)選的方案是，第一處理器、第二處理器、第三處理器和第四處理器還分別接入有看門狗電路。

另外，優(yōu)選的方案是，模擬信號采集模塊和數(shù)字信號采集模塊還分別連接有信號防雷器。

再者，優(yōu)選的方案是，第一處理器、第二處理器和第四處理器還分別連接有工作狀態(tài)指示燈。

通過上述設(shè)計方案，本發(fā)明可以帶來如下有益效果：通過模擬信號采集模塊采集模擬信號，通過數(shù)字信號采集模塊采集數(shù)字信號，以此來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的通用性，管理模塊具有多種數(shù)據(jù)接口，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ眯浴?/p>

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明：

圖1為本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器中模擬信號采集模塊的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器中數(shù)字信號采集模塊的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器中顯示模塊的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器中管理模塊的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-模擬信號采集模塊、2-數(shù)字信號采集模塊、3-顯示模塊、4-管理模塊、11-第一處理器、12-第一wifi模塊、13-模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片、14-模擬量信號采集接口、15-第一無線通信模塊、16-第一時鐘芯片、21-第二處理器、22-第二wifi模塊、23-第二無線通信模塊、24-數(shù)字量信號采集接口、25-第二時鐘芯片、31-第三處理器、32-第三無線通信模塊、33-第三wifi模塊、34-顯卡、35-顯示屏、41-第四處理器、42-第四無線通信模塊、43-第四wifi模塊、44-gps芯片、45-存儲芯片、46-第三時鐘芯片。

具體實(shí)施方式

圖1示出了本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器的邏輯結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，本發(fā)明提供的通用電力載波集中采集器包括相互獨(dú)立的模擬信號采集模塊1、數(shù)字信號采集模塊2、顯示模塊3和管理模塊4，模擬信號采集模塊1、數(shù)字信號采集模塊2、顯示模塊3和管理模塊4之間相互通過有線通信方式或無線通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，模擬信號采集模塊1用于實(shí)現(xiàn)模擬信號的數(shù)據(jù)采集功能，數(shù)字信號采集模塊2用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的數(shù)據(jù)采集功能，顯示模塊3用于實(shí)時顯示模擬信號采集模塊1或數(shù)字信號采集模塊采集2的數(shù)據(jù)，并具有歷史數(shù)據(jù)查詢、故障代碼查詢、工作狀況查詢、多種命令設(shè)置、多種人機(jī)交流對話的功能，管理模塊4用于實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的存儲、遠(yuǎn)程傳輸功能。下面分別對四大模塊具體的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

一、模擬信號采集模塊

圖2示出了本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器中模擬信號采集模塊的邏輯結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，模擬信號采集模塊1包括第一線路板，在第一線路板上集成有第一處理器11、第一wifi模塊12、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片13、模擬量信號采集接口14、第一無線通信模塊15、第一時鐘芯片16，第一wifi模塊12、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片13、第一無線通信模塊15、第一時鐘芯片16分別與第一處理器11連接，模擬量信號采集接口14與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片13連接。

模擬量信號采集接口14通過傳感器信號線與模擬量傳感器連接，用于采集模擬量傳感器的模擬信號，模擬量傳感器包括量程在4～20ma范圍內(nèi)的電流型傳感器和0～10mv量程、0～1v量程、0～2v量程、0～5v量程范圍內(nèi)的電壓型傳感器，模擬量傳感器的數(shù)量與模擬量信號采集接口14的數(shù)量相同，即模擬量信號采集接口14接入一個模擬量傳感器，模擬量信號采集接口14將采集到的模擬信號傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片13。

優(yōu)選地，模擬信號采集模塊1還連接有信號防雷器，起到傳感器信號線防雷保護(hù)作用。

模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片13用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并傳送至第一處理器11，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片13優(yōu)選為16位及以上的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片13。

第一無線通信模塊15用于實(shí)現(xiàn)模擬信號采集模塊1的無線通信功能。

第一wifi模塊12用于實(shí)現(xiàn)模擬信號采集模塊1的wifi入網(wǎng)功能。

第一時鐘芯片16用于為第一處理器11提供時鐘信號，實(shí)現(xiàn)自動對時功能。

第一處理器11用于處理模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片13轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號，以及通過第一wifi模塊12和第一無線通信模塊15接收數(shù)據(jù)或傳輸數(shù)據(jù)。

第一處理器11擴(kuò)展有can接口、rs485接口、rs232接口和spi接口，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有線傳輸功能，多種接口可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ眯浴?/p>

第一處理器11優(yōu)先采用低功耗mcu處理器。

模擬信號采集模塊1的默認(rèn)通訊方式為wifi方式，也可以通過向第一處理器11設(shè)置指令，將模擬信號采集模塊1的通訊方式修改為can方式、rs485方式、rs232方式或spi方式。

為了防止第一處理器11出現(xiàn)死機(jī)的情況，第一處理器11接入有看門狗電路，看門狗電路為現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述。

第一處理器11還連接有工作狀態(tài)指示燈，用于顯示模擬量傳感器的工作狀態(tài)，正常或故障。

模擬信號采集模塊1還包括電源，電源為模擬信號采集模塊1供電，為了防止電源反接，電源連接有防反接電路，防反接電路可以為mos管型防反接保護(hù)電路或二極管型防反接保護(hù)電路。

二、數(shù)字信號采集模塊

圖3示出了本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器中數(shù)字信號采集模塊的邏輯結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，數(shù)字信號采集模塊2包括第二線路板，在第二線路板上集成有第二處理器21、第二wifi模塊22、第二無線通信模塊23、數(shù)字量信號采集接口24和第二時鐘芯片25，第二wifi模塊22、第二無線通信模塊23、數(shù)字量信號采集接口24和第二時鐘芯片25分別與第二處理器21連接，

第二wifi模塊22用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號采集模塊2的wifi入網(wǎng)功能。

第二無線通信模塊23用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號采集模塊2的無線通信功能，為第二處理器21輸入數(shù)據(jù)，或?yàn)榈诙幚砥?1輸出數(shù)據(jù)。

數(shù)字量信號采集接口24通過傳感器信號線與數(shù)字量傳感器連接，用于采集數(shù)字量傳感器的數(shù)字信號，數(shù)字量信號采集接口24將采集到的數(shù)字信號傳輸至第二處理器21，一個數(shù)字量信號采集接口24接入一個數(shù)字量傳感器。

第二時鐘芯片25用于為第二處理器21提供時鐘信號，實(shí)現(xiàn)自動對時功能。

第二處理器21用于對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具體地，將數(shù)字量信號采集接口24采集到的數(shù)據(jù)通過第二wifi模塊22或第二無線通信模塊23傳送出去，或者通過第二wifi模塊22或第二無線通信模塊23接收數(shù)據(jù)。

第二處理器21擴(kuò)展有can接口、rs485接口、rs232接口和spi接口，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有線傳輸功能，多種接口可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ眯浴?/p>

第二處理器21優(yōu)先采用低功耗mcu處理器。

數(shù)字信號采集模塊2默認(rèn)的通信方式為wifi方式，但可以通過向第二處理器21設(shè)置指令，將數(shù)字信號采集模塊2的通訊方式修改為can方式、rs485方式、rs232方式或spi方式。

優(yōu)選地，數(shù)字信號采集模塊2還連接有信號防雷器，起到傳感器信號線防雷保護(hù)作用。

為了防止第二處理器21出現(xiàn)死機(jī)的情況，第二處理器21接入有看門狗電路，看門狗電路為現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述。

第二處理器21還連接有工作狀態(tài)指示燈，用于顯示數(shù)字量傳感器的工作狀態(tài)，正常或故障。

數(shù)字信號采集模塊2還包括電源，電源為數(shù)字信號采集模塊2供電，為了防止電源反接，電源連接有防反接電路，防反接電路可以為mos管型防反接保護(hù)電路或二極管型防反接保護(hù)電路。

三、顯示模塊

圖4示出了本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器中顯示模塊的邏輯結(jié)構(gòu)。

如圖4所示，顯示模塊3包括第三線路板和顯示屏35，在第三線路板上集成有第三處理器31、第三無線通信模塊32、第三wifi模塊33和顯卡34，第三無線通信模塊32、第三wifi模塊33和顯卡34分別與第三處理器31連接，第三無線通信模塊32還分別與第一無線通信模塊15、第二無線通信模塊23進(jìn)行無線通信，顯卡34與顯示屏35連接。

第三處理器31擴(kuò)展有can接口、rs485接口、rs232接口和spi接口，實(shí)現(xiàn)顯示模塊3的有線傳輸功能。

第三無線通信模塊32用于實(shí)現(xiàn)顯示模塊3的無線通信功能，將接收到的數(shù)據(jù)傳送至第三處理器31。

第三wifi模塊33用于實(shí)現(xiàn)顯示模塊3的wifi入網(wǎng)功能，將接收到的數(shù)據(jù)傳送至第三處理器31。

顯示屏35用于顯示第三處理器31接收到的數(shù)據(jù)。

顯示模塊3具體可以實(shí)現(xiàn)為智能手機(jī)或平板電腦，

操作系統(tǒng)為主流的android系統(tǒng)或ios系統(tǒng)，也可以通過安裝app觀測顯示的數(shù)據(jù)。

四、管理模塊

圖5示出了本發(fā)明一種通用電力載波集中采集器中管理模塊的邏輯結(jié)構(gòu)。

如圖5所示，管理模塊4包括第四線路板，在第四線路板上集成有第四處理器41、第四無線通信模塊42、第四wifi模塊43、gps芯片44、存儲芯片45、第三時鐘芯片46，第四無線通信模塊42、第四wifi模塊43、gps芯片44、存儲芯片45、第三時鐘芯片46分別與第四處理器41連接，第四無線通信模塊42還分別與第一無線通信模塊15、第二無線通信模塊23進(jìn)行無線通信。

第四無線通信模塊42用于實(shí)現(xiàn)管理模塊4的無線通信功能。

第四wifi模塊43用于實(shí)現(xiàn)管理模塊4的wifi入網(wǎng)功能。

gps芯片44用于實(shí)現(xiàn)管理模塊4的gps定位功能。

第三時鐘芯片46用于為第四處理器41提供時鐘信號，實(shí)現(xiàn)自動對時功能。

第四處理器41用于實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲和遠(yuǎn)程傳輸功能，第四處理器41擴(kuò)展有can接口、rs485接口、rs232接口和spi接口，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有線傳輸功能，多種接口可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ眯?。第四處理?1還用于對模擬信號采集模塊和數(shù)字信號采集模塊進(jìn)行管理，增加或減少模擬信號采集模塊和數(shù)字信號采集模塊的數(shù)量，還可以通過外部指令確定一種或多種類型傳感器的啟用或停止；

第四處理器41優(yōu)選為嵌入式高速低功耗mcu處理器。

存儲芯片45用于對第四處理器41接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，存儲芯片45可以為flash卡、cf卡或sd卡，且能夠適應(yīng)低溫環(huán)境。

為了防止第四處理器41出現(xiàn)死機(jī)的情況，第四處理器41接入有看門狗電路，看門狗電路為現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述。

第四處理器41還連接有工作狀態(tài)指示燈，用于顯示傳感器的工作狀態(tài)是否正常。

管理模塊4還包括電源，電源為管理模塊4供電，為了防止電源反接，電源連接有防反接電路，防反接電路可以為mos管型防反接保護(hù)電路或二極管型防反接保護(hù)電路。

上述內(nèi)容詳細(xì)說明了模擬信號采集模塊、數(shù)字信號采集模塊、顯示模塊和管理模塊的邏輯結(jié)構(gòu)，模擬信號采集模塊、數(shù)字信號采集模塊、顯示模塊和管理模塊可以通過各自的wifi模塊或無線通信模塊實(shí)現(xiàn)無線方式的數(shù)據(jù)交互，也可以通過各類接口實(shí)現(xiàn)有線方式的數(shù)據(jù)交互。

當(dāng)本發(fā)明提供的通用電力載波集中采集器需要擴(kuò)充時，可根據(jù)增加的傳感器類型，選擇增加相應(yīng)的模擬信號采集模塊或數(shù)字信號采集模塊，處理模塊能自動識別模擬信號采集模塊與數(shù)字信號采集模塊，并通過設(shè)置確定采集模塊的增加與減少。對于同類型的采集模塊可插拔互換，通過軟件設(shè)置采集模塊的地址，使應(yīng)用更方便。

本發(fā)明不僅可以應(yīng)用到電力載波領(lǐng)域，也可應(yīng)用到其他領(lǐng)域的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。