[實用新型]無負壓供水系統中的信息采集與存儲裝置

有效

• 申請號: 201520597893.2
• 申請日: 2015-08-10
• 公開（公告）號: CN204832881U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 李峰;潘雨青;闞方慶;孟祥俊;陳國勝;朱兵
• 申請（專利權）人: 常州安控電器成套設備有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 羅敏

技術領域

本實用新型涉及工業監測技術領域，公開了一種信息采集與存儲裝置，具體涉及一種無負壓供水系統中的信息采集與存儲裝置。

背景技術

隨著信息技術的發展，工業現場的在線監測已成為工業智能化的重要方向，也是智能服務的重要內容。作為二次供水的主要形式，無負壓供水系統已成為城市供水管網建設中不可缺少的一部分，而且其工作方式往往是一種無人值守方式。因此，如何提高無負壓供水系統的智能化水平，特別是遠程監測和智能運維能力是給排水領域亟待解決的問題。通常，無負壓供水控制系統正常運行需要依賴現場的關鍵狀態數據，例如進水口和出水口壓力等，而判斷一套無負壓供水控制系統是否正常工作更需要反映現場的狀態數據和工況數據，例如進水口和出水口壓力、變頻器的工作頻率和功率，各水泵機組的工作狀態等，因此，有效實現相關關鍵狀態和工況數據的現場采集與記錄和遠程收集是提高無負壓供水控制系統智能運維保障能力的基礎。目前，雖然針對不同的應用領域設計了不同的現場信息采集方案，例如專利CN203465823U給出了一種集抄系統中的采集器方案，較好地滿足了水電氣抄表系統的信息采集，然而其沒有進一步給出現場數據的保存方案，難于滿足無負壓供水控制系統的需求，特別是在運維保障方面的需求；對于用于現場的信息采集器或控制器來說，數據的現場保存，目前不外乎利用EEPROM、FLASH、FRAM、SD卡等存儲介質，然而，不同的存儲介質由于其存儲原理不同表現出不同的存儲性能，例如EEPROM寫入速度慢，存儲密度小；FLASH存儲密度大，成本低，讀取速度快，但需按扇區進行訪問，寫入速度慢，并且寫入次數有限；FRAM具有高速寫入和無限次的寫入次數的特點，但存儲密度還相對較小，成本較高。為此，在現場信息存儲方面，文獻“彈載記錄器存儲模塊優化設計與實現”和“數據采集記錄設備的存儲模塊設計”分別提出了基于NANDFlash和SD卡的優化設計方案，而專利ZL200810165716.1則發明了一種提高Flash使用壽命的方法。然而如何設計一套能較好滿足無負壓供水控制系統的需求性價比合適的數據存儲方案仍然是一個開放的課題。

發明內容

針對現有的各類信息采集終端或裝置難于滿足無負壓供水控制系統對信息采集和現場保存方面的需求，本實用新型給出了一種無負壓供水系統中的信息采集與存儲裝置，較好地滿足了各類各類無人值守無負壓供水控制系統的需求。

為了實現上述效果，本實用新型給出的一種無負壓供水系統中的信息采集與存儲裝置，包括MCU、直流電輸入接口、電源管理、三級存儲模塊、數據過濾模塊、數據分析預警模塊、GSM/GPRS、以太網接口、光電隔離模塊、485接口、開關量輸出、Modbus通信接口和藍牙模塊；其中MCU為本裝置的控制單元，用于協調本裝置各模塊的工作；直流電輸入接口用于接收24V的直流電輸入；電源管理用于將24V的直流電輸入轉換為本裝置各部件所需的各類電源類型；三級存儲模塊用于存儲本裝置的相關數據；GSM/GPRS用于實現GPRS通信和短信發送；Modbus通信接口用于實現MODBUSRTU通信，進而實現與現場PLC的通信；485接口用于實現與現場485型監控攝像頭的通信；以太網接口用于實現TCP/IP通信；開關量輸出用于控制現場指示燈和蜂鳴器；藍牙模塊用于實現與手機端現場調試APP的互聯互通；數據分析預警模塊用于實現實時采集數據的分析預警；數據過濾模塊用于實現對實時采集數據的分析過濾，并去除噪聲數據和冗余數據；MCU分別與三級存儲模塊、數據過濾模塊、數據分析預警模塊、GSM/GPRS、以太網接口、Modbus通信接口和藍牙模塊連接，MCU與485接口、開關量輸出通過光電隔離模塊連接；直流電輸入接口依次與電源管理模塊、MCU相連。

進一步地，上述電源管理還包括開停電檢測電路和后備電源，其中開停電檢測電路用于檢測是否存在24V的直流電輸入；后備后備電源用于停電時為本裝置各部件提供臨時電源，并進行報警處理和關鍵數據保存。

進一步地，上述三級存儲模塊包括RAM存儲單元、鐵電存儲單元和Flash存儲單元。

更進一步地，本裝置還包括遠程控制系統，遠程控制系統用于通過無負壓供水系統中的信息采集與存儲裝置實現對無負壓供水控制系統現場數據的遠程采集、保存、展示和控制。

本實用新型的有益效果是：(1)引入數據過濾機制，有效減少了保存和上傳的數據量；(2)將數據分析與預警引入到無負壓供水控制系統的現場數據采集中，提高了系統的智能化水平；(3)引入RAM存儲、鐵電存儲和Flash存儲相結合的三級存儲機制，有效解決了存儲的效率、容量和可用性之間的矛盾。