一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的分布式控制系統(tǒng)與電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油、化工等諸多領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)依靠其數(shù)量龐大的遠(yuǎn)程終端單元收集各終端站點(diǎn)信息和執(zhí)行控制策略。遠(yuǎn)程終端單元的能、成本、可靠性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)而言舉足輕重。
[0003]對(duì)于終端站點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣或站點(diǎn)廣泛分散的系統(tǒng)，要求站點(diǎn)長(zhǎng)期無(wú)人值守，如何保證終端站點(diǎn)的信息高效、可靠地上傳，并能對(duì)中心系統(tǒng)的命令及時(shí)響應(yīng)，成為目前廣泛研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，本實(shí)用新型基于以太網(wǎng)通信方式，以STM32F107VC網(wǎng)絡(luò)處理器為核心單元，實(shí)現(xiàn)了一種低成本、高效、穩(wěn)定的遠(yuǎn)程終端單元。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型用于解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其以網(wǎng)絡(luò)處理器為核心單元，實(shí)現(xiàn)了一種低成本、高效、穩(wěn)定的遠(yuǎn)程終端單元。
[0005]本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案:
[0006]提供一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其主要包括硬件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)處理器作為系統(tǒng)核心單元，以及與網(wǎng)絡(luò)處理器集成連接的本地存儲(chǔ)模塊、通信模塊、基本模塊、輸入輸出接口和人機(jī)接口，基本模塊主要由電源電路、晶振、復(fù)位電路和JTAG接口組成，所述的網(wǎng)絡(luò)處理器具有72 MHz運(yùn)行頻率和90DMIPS的處理性能，集成了以太網(wǎng)、CAN總線、RS485、RS232、USB0TG各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，其標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括10個(gè)定時(shí)器、16路12位lMsps采樣速率的A/D模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、2路12位D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述的本地存儲(chǔ)模塊分為兩部分:EEPR0M和SD卡，EEPR0M選取8 KB存儲(chǔ)容量的24LC64芯片，使用I2C總線接口對(duì)其進(jìn)行讀寫操作，系統(tǒng)掉電后數(shù)據(jù)不丟失，SD卡作為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)器，網(wǎng)絡(luò)處理器的SPI總線實(shí)現(xiàn)與SD卡的存儲(chǔ)接口。
[0007]作為優(yōu)選實(shí)例，所述的通信模塊在網(wǎng)絡(luò)處理器內(nèi)部集成支持工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE1588的Ethernet MAC Interface，需要外部擴(kuò)展PHY連接物理層網(wǎng)絡(luò)，物理層網(wǎng)絡(luò)芯片是10/100Mb/S單路低功耗物理層接口器件，與網(wǎng)絡(luò)處理器通過(guò)Mil相接。
[0008]作為優(yōu)選實(shí)例，所述的輸入輸出接口包括AI接口、DI接口和D0接口，AI接口連接傳感器獲取現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的溫度、濕度、煙霧信號(hào)，DI接口連接傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備震動(dòng)、開關(guān)門動(dòng)作、水浸超標(biāo)和系統(tǒng)斷電的開關(guān)量信息，D0接口輸出數(shù)字信號(hào)控制執(zhí)行繼電器設(shè)備機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為:穩(wěn)定的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)接口，與現(xiàn)場(chǎng)信息采集設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入/輸出接口，本地大容量備份信息存儲(chǔ)應(yīng)用于多種工業(yè)場(chǎng)合，在網(wǎng)絡(luò)處理器的基礎(chǔ)上，充分利用其集成的外設(shè)單元，設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍接口電路，實(shí)現(xiàn)了需求功能，保證遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的穩(wěn)定性，降低了系統(tǒng)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)新特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0013]一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其主要包括硬件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)處理器作為系統(tǒng)核心單元，以及與網(wǎng)絡(luò)處理器集成連接的本地存儲(chǔ)模塊、通信模塊、基本模塊、輸入輸出接口和人機(jī)接口，基本模塊主要由電源電路、晶振、復(fù)位電路和JTAG接口組成，網(wǎng)絡(luò)處理器具有72 MHz運(yùn)行頻率和90DMIPS的處理性能，集成了以太網(wǎng)、CAN總線、RS485、RS232、USB0TG各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，其標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括10個(gè)定時(shí)器、16路12位lMsps采樣速率的A/D模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、2路12位D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，本地存儲(chǔ)模塊分為兩部分:EEPR0M和SD卡，EEPR0M選取8 KB存儲(chǔ)容量的24LC64芯片，使用I2C總線接口對(duì)其進(jìn)行讀寫操作，系統(tǒng)掉電后數(shù)據(jù)不丟失，SD卡作為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)器，網(wǎng)絡(luò)處理器的SPI總線實(shí)現(xiàn)與SD卡的存儲(chǔ)接口。
[0014]通信模塊在網(wǎng)絡(luò)處理器內(nèi)部集成支持工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 1588的Ethernet MACInterface，需要外部擴(kuò)展PHY連接物理層網(wǎng)絡(luò)，物理層網(wǎng)絡(luò)芯片是10/100Mb/s單路低功耗物理層接口器件，與網(wǎng)絡(luò)處理器通過(guò)MII相接。
[0015]輸入輸出接口包括AI接口、DI接口和D0接口，AI接口連接傳感器獲取現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的溫度、濕度、煙霧信號(hào)，DI接口連接傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備震動(dòng)、開關(guān)門動(dòng)作、水浸超標(biāo)和系統(tǒng)斷電的開關(guān)量信息，D0接口輸出數(shù)字信號(hào)控制執(zhí)行繼電器設(shè)備機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
[0016]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其主要包括硬件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)處理器作為系統(tǒng)核心單元，以及與網(wǎng)絡(luò)處理器集成連接的本地存儲(chǔ)模塊、通信模塊、基本模塊、輸入輸出接口和人機(jī)接口，基本模塊主要由電源電路、晶振、復(fù)位電路和JTAG接口組成，其特征在于:所述的網(wǎng)絡(luò)處理器具有72 MHz運(yùn)行頻率和90DMIPS的處理性能，集成了以太網(wǎng)、CAN總線、RS485、RS232、USB0TG各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，其標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括10個(gè)定時(shí)器、16路12位lMsps采樣速率的A/D模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、2路12位D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述的本地存儲(chǔ)模塊分為兩部分:EEPROM和SD卡，EEPROM選取8 KB存儲(chǔ)容量的24LC64芯片，使用1?總線接口對(duì)其進(jìn)行讀寫操作，系統(tǒng)掉電后數(shù)據(jù)不丟失，SD卡作為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)器，網(wǎng)絡(luò)處理器的SPI總線實(shí)現(xiàn)與SD卡的存儲(chǔ)接口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的通信模塊在網(wǎng)絡(luò)處理器內(nèi)部集成支持工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE1588的Ethernet MAC Interface，需要外部擴(kuò)展PHY連接物理層網(wǎng)絡(luò)，物理層網(wǎng)絡(luò)芯片是10/100Mb/S單路低功耗物理層接口器件，與網(wǎng)絡(luò)處理器通過(guò)MII相接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述的輸入輸出接口包括AI接口、DI接口和DO接口，AI接口連接傳感器獲取現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)變化的溫度、濕度、煙霧信號(hào)，DI接口連接傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備震動(dòng)、開關(guān)門動(dòng)作、水浸超標(biāo)和系統(tǒng)斷電的開關(guān)量信息，DO接口輸出數(shù)字信號(hào)控制執(zhí)行繼電器設(shè)備機(jī)構(gòu)動(dòng)作。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，屬于監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。其包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)處理器作為系統(tǒng)核心單元，以及與網(wǎng)絡(luò)處理器集成連接的本地存儲(chǔ)模塊、通信模塊、基本模塊、輸入輸出接口和人機(jī)接口。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于：穩(wěn)定的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)接口，與現(xiàn)場(chǎng)信息采集設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入/輸出接口，本地大容量備份信息存儲(chǔ)應(yīng)用于多種工業(yè)場(chǎng)合，在網(wǎng)絡(luò)處理器的基礎(chǔ)上，充分利用其集成的外設(shè)單元，設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍接口電路，實(shí)現(xiàn)了需求功能，保證遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的穩(wěn)定性，降低了系統(tǒng)成本。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號(hào)】CN205028141
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520396270
【發(fā)明人】阮宜兵, 王俊, 夏繼軍
【申請(qǐng)人】滁州市西控電子有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年6月10日