[發明專利]一種基于物聯網的數據采集控制儀、系統及方法

在審

• 申請號: 202011026475.X
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112037426A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 汝巖;邱惠;韓仁禮;金禮聰;葉民威;張星星;袁梓童
• 申請（專利權）人: 杭州思筑智能設備有限公司
• 主分類號: G07F15/00
• 分類號: G07F15/00;G07F15/06;G07F15/10;G08C17/02;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 顏果

1.一種基于物聯網的數據采集控制儀，其特征在于，包括：

主控電路板，用于完成系統電源轉換/分配、系統工作控制、現場儀表數據采集及處理、現場設備控制及無線通信控制；

人機接口模塊，電連接所述主控電路板，設有按鍵和顯示屏，用于操作人員與系統之間的人機交互；

無線通信模塊，電連接所述主控電路板，與服務管理平臺通訊連接，用于現場數據的上傳及云端指令的接收。

2.根據權利要求1所述的基于物聯網的數據采集控制儀，其特征在于，所述的主控電路板包括電源轉換/分配模塊，信號處理器，以及與所述信號處理器電連接的數據存儲模塊、開關量接收模塊、RS485通信模塊和關閥控制模塊；所述開關量接收模塊用于接收所述計量儀表的計費脈沖及報警信號；所述RS485通信模塊為所述計量儀表和所述數據采集控制儀的通信接口；所述關閥控制模塊通過輸出控制信號，觸發流量控制器執行關閥操作。

3.根據權利要求2所述的基于物聯網的數據采集控制儀，其特征在于，所述的電源轉換/分配模塊由內置電池組或外部直流電源供電，當識別有合規的外部電源接入時，自動選擇使用外部電源為系統供電，內置電池進入備份狀態；同時，所述電源轉換/分配模塊向所述信號處理器提供外電接入的狀態指示信號，信號處理器根據此狀態信號判定系統供電狀態，并對系統工作狀態進行調整。

4.根據權利要求2所述的基于物聯網的數據采集控制儀，其特征在于，所述的主控電路板還包括與所述信號處理器電連接的實時時鐘模塊、上位機通信模塊、電池檢測模塊、系統監控模塊、供電輸出模塊及環境數據采集模塊。

5.根據權利要求4所述的基于物聯網的數據采集控制儀，其特征在于，所述的系統監控模塊包括電源監控電路和硬件看門狗電路，實時監測系統電源的穩定性及系統軟件工作狀態；

所述的環境數據采集模塊包括用于采集環境數據的溫度傳感器、壓力傳感器和濕度傳感器。

6.一種基于物聯網的數據采集控制系統，包括計量儀表和流量控制器，其特征在于，所述計量儀表和所述流量控制器之間設有權利要求1～5任一權利要求所述的數據采集控制儀；所述計量儀表安裝在管道上；所述流量控制器為IC控制器，用于執行關閥操作；所述數據采集控制儀通過無線通訊方式與服務管理平臺通訊連接，執行遠程任務。

7.一種基于物聯網的數據采集控制方法，通過權利要求1～5中任一權利要求所述的基于物聯網的數據采集控制儀實現，其特征在于，包括以下步驟：

(1)啟動電源轉換/分配模塊，為系統供電；并完成系統初始化；

(2)系統進入正常工作流程后，與服務管理平臺建立無線通信連接，進行注冊上報，上報數據采集控制儀的身份及配置信息；

(3)若服務管理平臺有指令下發，則通過無線通信模塊接收指令并送信號處理器執行，若無指令，則結束本次無線通信；

(4)計算數據控制儀端與服務管理平臺端的時間差異，若超過一定閾值則進行校時操作，使數據采集控制儀與服務管理平臺時間一致；

(5)系統進入等待狀態，等待定時任務或隨機任務，完成任務后繼續進行循環等待。

8.根據權利要求7所述的基于物聯網的數據采集控制方法，其特征在于，步驟(5)中所述的定時任務包括：

定時采集現場環境數據，當實際采集的環境數據超出預設的范圍時，執行環境數據超限報警的上報；

定時進行無線通訊；

定時采集RS485數據，進行計費并根據設定的欠費關閥值判斷是否執行欠費關閥操作；

定時對電池電壓進行監測；

所述的隨機任務包括：

接收報警信號，根據報警通路判定報警類型，并依據設定執行相應的操作；

接收計費脈沖，進行計費并根據設定的欠費關閥值判斷是否執行欠費關閥操作；

接收按鍵指令，根據設定執行包括液晶點亮、液晶頁面切換、即時無線通信、強制關閥指令發送、異常狀態清除的操作。