一種多功能數(shù)據(jù)采集終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，具體地說(shuō)是一種多功能數(shù)據(jù)采集終端。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)是能源消耗的主要領(lǐng)域，工業(yè)能耗占全社會(huì)能耗比重超過(guò)70%，隨著我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，“十二五”期間工業(yè)節(jié)能減排任務(wù)更重、壓力更大。應(yīng)用信息化技術(shù)建設(shè)數(shù)字化能源管控系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)能耗在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地把握重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)及關(guān)鍵工序的能耗，不僅是企業(yè)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化節(jié)能管理、促進(jìn)節(jié)能降耗的必然要求，也是各級(jí)工業(yè)和信息化主管部門(mén)把握能源消費(fèi)趨勢(shì)、加強(qiáng)能耗預(yù)測(cè)預(yù)警、科學(xué)制定產(chǎn)業(yè)政策的前提和基礎(chǔ)，更是推動(dòng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色發(fā)展、構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型工業(yè)體系的內(nèi)在要求。
[0003]為切實(shí)加強(qiáng)工業(yè)能耗信息監(jiān)測(cè)，提高工業(yè)能耗狀況預(yù)測(cè)預(yù)警能力，加快推進(jìn)工業(yè)化和信息化深度融合，國(guó)家工信部于2011年2012年先后四次發(fā)文，督促指導(dǎo)各地“節(jié)能減排信息監(jiān)控系統(tǒng)”的建設(shè)。工業(yè)能源構(gòu)成包括水、電、氣、熱等多個(gè)方面，計(jì)量設(shè)備復(fù)雜多樣，包括各種各樣的計(jì)量?jī)x表、傳感器、變送器等，因水、電、氣、熱屬于不同的行業(yè)領(lǐng)域，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)類(lèi)型、通訊方式更是很難統(tǒng)一，國(guó)家也沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。也正是因?yàn)檫@些原因，能源數(shù)據(jù)的采集成為“節(jié)能減排信息監(jiān)控系統(tǒng)”建設(shè)的難點(diǎn)。目前尚沒(méi)有一家企業(yè)可以很好的完成整個(gè)能源數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計(jì)分析。更多的企業(yè)只是完成了局部數(shù)據(jù)的采集管理，無(wú)法真正反映企業(yè)全面的能耗的狀況，更不可能提供準(zhǔn)確的管理分析數(shù)據(jù)。
[0004]目前的數(shù)據(jù)采集終端功能比較單一，外部功能接口固定，數(shù)據(jù)采集單一，無(wú)法滿足現(xiàn)代企業(yè)多種類(lèi)，大數(shù)據(jù)的采集需求。舉例來(lái)說(shuō)，有些廠家的數(shù)據(jù)終端總線接口也很多，比如RS485，MBUS都有，但是硬件是固定的，只能按出廠的配置使用，但有些現(xiàn)場(chǎng)采集的設(shè)備接口不確定，比如RS485接口的設(shè)備較多，沒(méi)有MBUS接口的設(shè)備，如果這時(shí)RS485接口的設(shè)備數(shù)量超過(guò)RS485接口的帶載能力，則只能再安裝一臺(tái)同樣的終端，以便完成現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)的采集。目前的數(shù)據(jù)采集終端不但通訊總線接口類(lèi)型單一、相對(duì)固定，且不同的總線接口不能更換；而且單個(gè)通訊接口的帶載能力有限，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)同類(lèi)設(shè)備的數(shù)量超過(guò)終端的帶載能力時(shí)，只能加裝一臺(tái)同樣的終端設(shè)備。另外，目前數(shù)據(jù)采集終端的供電電源均采用單電源輸入，當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)采集終端也隨即停止運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種多功能數(shù)據(jù)采集終端，能夠提高終端在現(xiàn)場(chǎng)使用的靈活性和降低數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的成本。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是:一種多功能數(shù)據(jù)采集終端，其特征是，包括能源數(shù)據(jù)采集終端和數(shù)據(jù)采集單元，所述能源數(shù)據(jù)采集終端包括處理器、電源模塊、觸摸屏、按鍵、USB接口、CAN接口、RS485接口和標(biāo)準(zhǔn)總線接口，所述處理器分別與電源模塊、觸摸屏、按鍵、USB接口、CAN接口、RS485接口和標(biāo)準(zhǔn)總線接口相連；所述能源數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)CAN接口或RS485接口接入通信網(wǎng)絡(luò)與能源管理系統(tǒng)主站相連；所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端與現(xiàn)場(chǎng)的能源計(jì)量?jī)x表相連，輸出端與能源數(shù)據(jù)采集終端的標(biāo)準(zhǔn)總線接口相連。
[0007]優(yōu)選地，所述處理器包括ARM9處理器。
[0008]優(yōu)選地，所述電源模塊包括開(kāi)關(guān)電源和雙電源切換裝置，所述雙電源切換裝置包括主用供電電源、備用供電電源和中間繼電器，所述主用供電電源分為兩條支路，一條支路與中間繼電器的常開(kāi)開(kāi)關(guān)進(jìn)線側(cè)端子連接，另一支路與中間繼電器的吸引線圈連接，所述備用供電電源與中間繼電器的常閉開(kāi)關(guān)進(jìn)線側(cè)端子連接，常閉開(kāi)關(guān)的出線側(cè)端子和常開(kāi)開(kāi)關(guān)的出線側(cè)端子同相并聯(lián)后與開(kāi)關(guān)電源連接。
[0009]優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)電源為三路輸出開(kāi)關(guān)電源。
[0010]優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)總線接口包括數(shù)據(jù)接收電路、數(shù)據(jù)發(fā)送電路、控制電路和連接接口，所述數(shù)據(jù)接收電路、數(shù)據(jù)發(fā)送電路和控制電路的一端分別與處理器相連，另一端分別與連接接口相連。
[0011]優(yōu)選地，所述的數(shù)據(jù)接收電路和數(shù)據(jù)發(fā)送電路均設(shè)置有高速光耦合器，所述控制電路設(shè)置有低速光電耦合器。
[0012]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括單片機(jī)、通信接口、顯示電路、復(fù)位電路、濾波電路、晶振電路和數(shù)據(jù)采集電路，所述單片機(jī)分別與通信接口、顯示電路、復(fù)位電路、濾波電路、晶振電路和數(shù)據(jù)米集電路相連。
[0013]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括0-5V模擬量采集單元、4-20mA模擬量采集單元、信號(hào)量采集單元和遙控信號(hào)采集單元中的一種或多種。
[0014]進(jìn)一步地，該數(shù)據(jù)采集終端還包括設(shè)置在數(shù)據(jù)采集單元與能源數(shù)據(jù)采集終端之間的通訊總線單元，所述通訊總線單元的輸入端與數(shù)據(jù)采集單元的輸出端線路，輸出端與能源數(shù)據(jù)采集終端的標(biāo)準(zhǔn)總線接口相連。
[0015]優(yōu)選地，所述通訊總線單元包括RS-485總線通訊單元和M-BUS總線通訊單元中的一種或多種。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型所述的能源數(shù)據(jù)采集終端和數(shù)據(jù)采集單元以及通訊總線單元均采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，不僅增加了產(chǎn)品的擴(kuò)容性，使產(chǎn)品更好的適應(yīng)于各種復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集環(huán)境，而且使通訊接口和采集單元配置靈活，能夠?qū)⒏鞣N能源數(shù)據(jù)進(jìn)行有效統(tǒng)一，并兼容當(dāng)前主流的各種通訊方式，完成數(shù)據(jù)的在線精確采集，為數(shù)據(jù)應(yīng)用者提供一整套完整準(zhǔn)確的能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“能源管理”。
[0017]另外，本實(shí)用新型通過(guò)雙電源切換裝置實(shí)現(xiàn)了雙電源輸入，當(dāng)一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到另一路電源，提高了該數(shù)據(jù)采集終端的運(yùn)行可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型所述能源數(shù)據(jù)采集終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型所述處理器的電路圖；
[0021]圖4為本實(shí)用新型所述電源模塊的電路圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型所述標(biāo)準(zhǔn)總線接口的電路圖；
[0023]圖6為本實(shí)用新型所述信號(hào)量采集單元的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合其附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本實(shí)用新型的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。此外，本實(shí)用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本實(shí)用新型省略了對(duì)公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本實(shí)用新型。
[0025]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的一種多功能數(shù)據(jù)采集終端，它包括能源數(shù)據(jù)采集終端和數(shù)據(jù)采集單元，還包括設(shè)置在數(shù)據(jù)采集單元與能源數(shù)據(jù)采集終端之間的通訊總線單元。所述能源數(shù)據(jù)采集終端包括處理器、電源模塊、觸摸屏、按鍵、USB接口、CAN接口、RS485接口和標(biāo)準(zhǔn)總線接口，所述處理器分別與電源模塊、觸摸屏、按鍵、USB接口、CAN接口、RS485接口和標(biāo)準(zhǔn)總線接口相連；所述能源數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)CAN接口或RS485接口接入通信網(wǎng)絡(luò)與能源管理系統(tǒng)主站相連；所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端與現(xiàn)場(chǎng)的能源計(jì)量?jī)x表相連，輸出端與能源數(shù)據(jù)采集終端的標(biāo)準(zhǔn)總線接口相連；所述通訊總線單元的輸入端與數(shù)據(jù)采集單元的輸出端線路，輸出端與能源數(shù)據(jù)采集終端的標(biāo)準(zhǔn)總線接口相連。所述處理器采用型號(hào)為AT91SAM9260的ARM9處理器，如圖3所示，AT91SAM9260具有6個(gè)通訊接口 ；該數(shù)據(jù)采集終端采用其中的4個(gè)通訊接口設(shè)計(jì)成相同的標(biāo)準(zhǔn)接口總線。數(shù)據(jù)采集單元或通訊總線單元可以直接插接在每個(gè)接口總線上，可以相互替換。
[0026]如圖4所示，本實(shí)用新型所述的電源模塊包括開(kāi)關(guān)電