[發(fā)明專利]一種智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610063790.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107015496A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鵬;黃超;徐勇;張專;楊子锏;劉少鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州襄行智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及裝置，涉及一種應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)采集器，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展，可以通過(guò)USB、以太網(wǎng)、各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等總線接入個(gè)人計(jì)算機(jī)。

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集器具有以下缺點(diǎn)：在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，通常會(huì)安裝很多各種類型的模擬或數(shù)字量傳感器，用于監(jiān)測(cè)設(shè)備及環(huán)境信息，如壓力、溫度、流量、速度、圖像、聲音、電性能等等，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的限制傳感器信號(hào)不能遠(yuǎn)距離傳輸(如距離，布線，抗干擾等)，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集器輸入方式僅能支持某些特定的模擬量或數(shù)字傳感器輸入，可擴(kuò)展性及兼容性較差。比如有的傳感器僅支持12V電壓，如需接入24V傳感器更換必須重新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集器，不可以混用。

由于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集器集成度較高，所以輸出方式僅能支持某些特定的一種或幾種通信協(xié)議，比如485、232、以太網(wǎng)。無(wú)法通過(guò)擴(kuò)展支持其他協(xié)議。且現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集器缺乏智能數(shù)據(jù)采集功能，比如依據(jù)A傳感器采集的數(shù)據(jù)，控制B傳感器的數(shù)據(jù)采集，多傳感器的數(shù)據(jù)需要同步采集。

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集卡內(nèi)部總線采用傳統(tǒng)的互連方式，如處理器總線、如處理器總線、PCI總線和以太網(wǎng)，都難以滿足新的高速高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸需求，特別是大數(shù)據(jù)量采集與傳輸，如聲音和圖像，上述缺點(diǎn)成為現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集器亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為克服上述問(wèn)題，提供一種采集速度快、處理精度高、適用范圍廣的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括中央處理單元，所述中央處理單元通過(guò)高速串行總線連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、多個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊、多個(gè)外部通信模塊和電源模塊；

所述高速串行總線包括并行設(shè)置的控制總線和數(shù)據(jù)傳輸總線；

所述數(shù)據(jù)采集模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的高速同步采集、異步采集和條件采集；

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，儲(chǔ)存所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)；

所述中央處理單元對(duì)數(shù)據(jù)采集過(guò)程進(jìn)行控制，及采集后對(duì)采集到的工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

所述外部通信模塊包含多種通信控制模塊，可驅(qū)動(dòng)多種外部通信接口；

所述電源模塊用于整體供電。

優(yōu)選地，所述高速串行總線為RapidIO高速串行總線。

優(yōu)選地，所述中央處理單元包括中央處理器，所述中央處理器連接有多個(gè)DSP、USB通信控制模塊、以太網(wǎng)通信控制模塊、FLASH ROM和SDRAM，所述FLASH ROM用于存儲(chǔ)程序，所述USB通信控制模塊和以太網(wǎng)通信控制模塊為外部編程接口，所述DSP負(fù)責(zé)高速信號(hào)處理及計(jì)算，所述SDRAM為計(jì)算提供內(nèi)部存儲(chǔ)。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括FPGA芯片、高速AD轉(zhuǎn)換芯片、精確時(shí)鐘 芯片、SDRAM、8個(gè)模擬量采集通道和8個(gè)數(shù)字量采集通道，所述FPGA芯片用于實(shí)現(xiàn)高速同步采集、異步采集和條件采集。

優(yōu)選地，所述外部通信模塊包括存儲(chǔ)器、場(chǎng)線通信控制模塊、RS232通信控制處理模塊和以太網(wǎng)通信控制處理模塊，所述存儲(chǔ)器用于通信數(shù)據(jù)緩沖；所述場(chǎng)線通信控制模塊針對(duì)不同的場(chǎng)線設(shè)置多種不同的配置，可支持POWERLINK，CANopen，DeviceNet，Profibus，Profinet。

優(yōu)選地，所述電源集模塊有24V、12V和5V供電模塊。

優(yōu)選地，CPU采用Intel 32位CPU。

一種智能數(shù)據(jù)采集裝置，包括通過(guò)同一個(gè)導(dǎo)軌級(jí)聯(lián)在一起的中央處理箱、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)箱、數(shù)據(jù)采集箱、外部通訊箱和電源箱，所述中央處理箱中安裝有所述中央處理單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)箱中安裝所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述數(shù)據(jù)采集箱中安裝所述數(shù)據(jù)采集模塊，所述外部通訊箱中安裝所述外部通信模塊，所述電源箱中安裝所述電源模塊。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌為DIN導(dǎo)軌。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明本可滿足大數(shù)據(jù)量的智能采集和傳輸，可擴(kuò)展性大，兼容性好，可根據(jù)使用環(huán)境變換組合，設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的數(shù)據(jù)采集模塊和外部通信模塊，適用范圍廣。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明所述智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明所述智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)另一個(gè)實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明所述智能數(shù)據(jù)采集裝置一個(gè)實(shí)施例的爆炸結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明所述智能數(shù)據(jù)采集裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；