[發(fā)明專利]多通道數(shù)據(jù)采集集中器

有效

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• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN101916506A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟雪超;肖永明;薛志峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京唯綠建筑節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 樓艮基

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)測量領(lǐng)域，特別涉及一種多通道數(shù)據(jù)采集集中器，該種數(shù)據(jù)采集集中器用于建筑能耗數(shù)據(jù)采集，光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集，環(huán)境溫濕度，太陽輻射度，風(fēng)速等數(shù)據(jù)采集。

技術(shù)背景

測量過程正向復(fù)雜化高速化大型化的方向發(fā)展，隨著計算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)采集集中在測量和控制角色的儀器的智能化程度越來越高。同時在很多場合被采集集中的數(shù)據(jù)不止一種，需要采集集中器同時進(jìn)行多個數(shù)據(jù)的采集和集中并對采集儀器進(jìn)行監(jiān)控，要求的采集集中器需要擁有多通道高效率的采集集中功能。目前數(shù)據(jù)采集集中器都采用單片機(jī)微處理技術(shù)構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對對信號和數(shù)據(jù)的采集和集中，由于受到單片機(jī)微處理器芯片性能和技術(shù)局限，現(xiàn)有的單片機(jī)微處理器芯片最多能提供7個串口，這種單片機(jī)微處理器芯片價格高昂，造成產(chǎn)品成本高不利于產(chǎn)品推廣。同時采集集中16組串口數(shù)據(jù)和2組模擬信號需要多個采集集中儀器協(xié)作完成造成成本高，可靠性差，后期維護(hù)不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，通過提供一種多通道數(shù)據(jù)采集集中器，采用模塊組合電路，使其具有19組串行總線通訊和2組4-20mA模擬信號采樣功能的數(shù)據(jù)采集集中器。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，適合在惡劣的環(huán)境下數(shù)據(jù)采集集中。

本發(fā)明多通道數(shù)據(jù)采集集中器是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種多通道數(shù)據(jù)采集集中器，包括：包括依次連接的數(shù)據(jù)采集集中模塊，第一電平轉(zhuǎn)換模塊，第一光電隔離模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，第二光電隔離模塊，第二電平轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)上傳模塊，電流/電壓轉(zhuǎn)換模塊，串口擴(kuò)展模塊；數(shù)據(jù)采集集中模塊包括多組RS485串行總線通訊協(xié)議電路和多組模擬信號輸入電路，每組RS485串行總線通訊協(xié)議電路與由瞬態(tài)電壓抑制器和過流保護(hù)用正溫度系數(shù)熱敏電阻器件組成的保護(hù)電路相連接，該數(shù)據(jù)采集集中模塊分別與第一電平轉(zhuǎn)換模塊和電流/電壓轉(zhuǎn)換模塊相連接；數(shù)據(jù)上傳模塊包括多組串行總線通訊協(xié)議電路，該電路包括多組RS232串行總線通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)上傳電路，每組串行總線通訊協(xié)議電路與都由瞬態(tài)電壓抑制器和過流保護(hù)用正溫度系數(shù)熱敏電阻器件組成的保護(hù)電路相連接，該數(shù)據(jù)上傳模塊與第二電平轉(zhuǎn)換模塊相連接；數(shù)據(jù)處理模塊包括含有時鐘芯片電路的單片機(jī)微處理器芯片電路；第一電平轉(zhuǎn)換模塊、第二電平轉(zhuǎn)換模塊包括多組RS485串行總線通訊協(xié)議信號電平轉(zhuǎn)換電路；

前述的多通道包括19組串行總線標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議數(shù)據(jù)交換口和2組模擬信號輸入口。

前述的數(shù)據(jù)采集集中模塊包括16組RS485串行總線通訊協(xié)議電路和2組4-20mA模擬信號輸入電路。

前述的第一光電隔離模塊、第二光電隔離模塊各包括38組光電隔離芯片電路。

前述的電流/電壓轉(zhuǎn)換模塊包括2組將外部輸入的電流模擬信號轉(zhuǎn)換為便于單片機(jī)處理的電壓信號電流/電壓轉(zhuǎn)換電路。

前述的數(shù)據(jù)上傳模塊包括3組串行總線通訊協(xié)議電路，該3組電路包括2組RS485和1組RS232串行總線通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)上傳電路。

前述的第一電平轉(zhuǎn)換模塊、第二電平轉(zhuǎn)換模塊各包括18組RS485和1組RS232串行總線通訊協(xié)議信號電平轉(zhuǎn)換電路。

本發(fā)明一種多通道數(shù)據(jù)采集集中器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢和有益的效果：

1.具有靈活的數(shù)據(jù)采集集中功能，實(shí)現(xiàn)16組RS485串行總線通訊協(xié)議數(shù)據(jù)集中和2組4-20mA模擬信號實(shí)時采集的功能。

2.2組模擬信號輸入端口適應(yīng)2線制和3線制的4-20mA電流信號。

3.標(biāo)準(zhǔn)2組RS485和1組RS232串行總線通訊接口方便采集集中器數(shù)據(jù)上傳。

4.采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議和4-20mA的工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)信號的數(shù)據(jù)采集集中方式的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，適合在惡劣的環(huán)境下數(shù)據(jù)采集集中。

5.該多通道數(shù)據(jù)采集集中器具有級聯(lián)功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明邏輯框圖；

圖2為數(shù)據(jù)采集集中模塊的邏輯框圖；

圖3為數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)采集集中模塊連接邏輯框圖

圖4為數(shù)據(jù)上傳模塊邏輯框圖。

具體實(shí)施例

以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種多通道數(shù)據(jù)采集集中器實(shí)施例，參見圖1、圖2、圖3、圖4，所述數(shù)據(jù)采集集中器包括：數(shù)據(jù)采集集中模塊1，第一電平轉(zhuǎn)換模塊2，第一光電隔離模塊3，數(shù)據(jù)處理模塊4，第二光電隔離模塊5，第二電平轉(zhuǎn)換模塊6，數(shù)據(jù)上傳模塊7，串口擴(kuò)展模塊8，電流/電壓轉(zhuǎn)換模塊9。