[發(fā)明專利]一種可配置插卡擴(kuò)展式遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置及方法

有效

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• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105892421B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鹿浩
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 劉艷艷,董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可配置插卡擴(kuò)展式遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置及方法，屬于遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著智能科技的發(fā)展，基于安全生產(chǎn)以及生產(chǎn)效率提升的考慮，越來越多的工業(yè)環(huán)境需要進(jìn)行多種數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控。遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置實現(xiàn)了將現(xiàn)場傳感器采集到的數(shù)據(jù)實時上傳至監(jiān)控中心，同時根據(jù)監(jiān)控中心指令對現(xiàn)場一些控制設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的功能。常規(guī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置在出廠時往往已經(jīng)配置好了固定數(shù)量和類型的傳感器接口，包括模擬輸入（AI）接口、模擬輸出（AO）接口、數(shù)字輸入（DI）接口、數(shù)字輸出接口（DO）、RS485接口、RS422接口、RS232接口等，在實際工程現(xiàn)場使用中，存在以下方面的問題有待解決：

1、對于不同的監(jiān)控需要，接口數(shù)量和類型無法在工程現(xiàn)場進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，造成了接口數(shù)量不足、過剩或者接口類型不匹配等諸多問題。

2、出廠時針對不同接口數(shù)量和類型配置更改時，遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置內(nèi)部固件程序需要重新燒錄，增加了裝置生產(chǎn)調(diào)試的復(fù)雜性。

3、通過串口接入的智能傳感設(shè)備具有自己的通信規(guī)約，遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置中通信規(guī)約解析程序需要在出廠時燒錄，對于工程現(xiàn)場中智能傳感設(shè)備的變更，常規(guī)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置無法現(xiàn)場調(diào)整程序以實現(xiàn)智能傳感設(shè)備的接入。

發(fā)明內(nèi)容

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種可配置插卡擴(kuò)展式遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，同時提供了一種可配置插卡擴(kuò)展式遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置工作方法，以實現(xiàn)工業(yè)環(huán)境中數(shù)據(jù)的集中采集與處理。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種可配置插卡擴(kuò)展式遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于：包括1U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱、顯示及按鍵面板、通信及信號處理主板、信號轉(zhuǎn)接接口板、電源模塊子板、串口通信信號子板、模擬數(shù)字IO信號子板；所述顯示及按鍵面板通過接口與通信及信號處理主板相連；所述通信及信號處理主板通過接口與信號轉(zhuǎn)接接口板相連；所述信號轉(zhuǎn)接接口板通過接口與電源模塊子板相連；所述信號轉(zhuǎn)接接口板通過接口與串口通信信號子板、模擬數(shù)字IO信號子板相連。

所述的可配置插卡擴(kuò)展式遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于：所述1U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱用于安裝固定遠(yuǎn)程監(jiān)控單元的所有電路板，并可以裝配于機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，包括機(jī)箱底殼、導(dǎo)軌支架和蓋板，蓋板與機(jī)箱底殼相配合，導(dǎo)軌支架裝配在機(jī)箱底殼中，串口通信信號子板和模擬數(shù)字IO信號子板安裝在導(dǎo)軌支架上。

所述顯示及按鍵面板，用于顯示遠(yuǎn)程監(jiān)控單元的系統(tǒng)信息、設(shè)置菜單，可通過按鍵進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，并具有用于實時顯示裝置狀態(tài)的LED指示燈和LCD顯示屏。

所述信號轉(zhuǎn)接接口板，用于轉(zhuǎn)接電源模塊子板的供電，提供通信及信號處理主板接口、信號子板通用接口，以便實現(xiàn)通信及信號處理主板與信號子板之間的連接。

所述電源模塊子板，用于將外部直流或交流電源通過隔離穩(wěn)壓電源模塊轉(zhuǎn)換出相互隔離的直流電源，為遠(yuǎn)程監(jiān)控單元的各個電路板及外接傳感器供電。

所述串口通信信號子板，用于實現(xiàn)多路串口通信型傳感器的接入，并將采集到的數(shù)據(jù)匯總后上傳給通信及信號處理主板，串口通信信號子板搭載安卓操作系統(tǒng)，可通過客戶端程序安裝不同智能傳感設(shè)備的通信規(guī)約解析程序。

所述模擬數(shù)字IO信號子板，用于實現(xiàn)多路模擬輸入信號、數(shù)字輸入信號的采集，并根據(jù)需求產(chǎn)生多路數(shù)字輸出信號與模擬輸出信號，用于現(xiàn)場設(shè)備的控制。

優(yōu)選的，信號轉(zhuǎn)接接口板具有1個電源模塊子板接口、1個主板接口和4個信號子板接口，通過電源接口可與電源模塊子板相連，通過通信接口與信號子板連接。

優(yōu)選的，信號子板中，串口通信信號子板具有4個RS485/RS232可復(fù)用端口，模擬數(shù)字IO信號子板具有8個AI接口、8個DI接口、2個DO接口。

本發(fā)明還提供一種可配置插卡擴(kuò)展式遠(yuǎn)程監(jiān)控方法，基于上述的可配置插卡擴(kuò)展式遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，包括如下步驟：

1）根據(jù)監(jiān)控需要設(shè)置信號處理子板類型：根據(jù)現(xiàn)場的監(jiān)控量的數(shù)量和類型，可動態(tài)調(diào)配遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置的信號處理子板數(shù)量和類型，每個遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置具備四個信號處理子板卡位，兩種類型的信號處理子板可實現(xiàn)多種不同的配置；

2）通信及信號處理主板上電自檢：裝置軟硬件初始化后，對信號處理子板卡位的占用情況和接入的信號處理子板類型進(jìn)行檢測，并與遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置預(yù)先配置的信號處理子板數(shù)量和類型進(jìn)行比對，給出自檢是否通過的結(jié)論；

3）若自檢通過，則請求信號處理子板監(jiān)控量的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)版本號SysVersion；若自檢不通過，則裝置停止運行并顯示自檢錯誤信息；