[發明專利]一種基于單對以太網的遠程數據采集系統

在審

• 申請號: 202110467342.4
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113126551A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 戚爾江;彭道剛;王丹豪;錢玉良;王宜雪;高義民;汪皓然
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳源源

本發明涉及一種基于單對以太網的遠程數據采集系統，包括遠程數據采集裝置和數據監控裝置，其中遠程數據采集裝置包括依次連接的數據采集模塊、主控模塊和單對以太網通信模塊；主控模塊包括ARM主控芯片，以及連接ARM主控芯片的存儲器、時鐘系統、電源單元、顯示屏、串口和開關單元，ARM主控芯片包括數模轉換單元和MAC單元；數據采集模塊包括依次連接的信號預處理單元和模數通道拓展單元，模數通道拓展單元連接ARM主控芯片的數模轉換單元；單對以太網通信模塊包括單對以太網PHY芯片，單對以太網PHY芯片連接ARM主控芯片的MAC單元。與現有技術相比，本發明具有兼容好、傳輸效率高簡化現場布線等優點。

技術領域

本發明涉及設備數據采集技術，尤其是涉及一種基于單對以太網的遠程數據采集系統。

背景技術

工業企業數字化轉型、智能制造、工業物聯網(IIoT)等大趨勢正在推動工業自動化和智能工廠在有線連接方面推出新標準和技術。由于工業現場復雜生產過程對于現場數據采集與傳輸的要求很高，現場數據采集與傳輸裝置必須穩定、可靠、高效地采集和傳輸各類生產設備的運行物理量。現有的現場裝置大多是通過模數采集模塊配合RS485通信接口進行數據采集，只能選用Modbus或者CAN等一個協議進行數據傳輸，而各個設備的協議又雜亂不同，由此現場需要大量的采集裝置和設備進行適配，導致場地布線復雜、適配兼容性差且數據傳輸速率低下。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于單對以太網的遠程數據采集系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于單對以太網的遠程數據采集系統，包括遠程數據采集裝置和數據監控裝置，其中：

所述遠程數據采集裝置包括依次連接的數據采集模塊、主控模塊和單對以太網通信模塊；所述主控模塊包括ARM主控芯片，以及連接ARM主控芯片的存儲器、時鐘系統、電源單元、顯示屏、串口和開關單元，所述ARM主控芯片包括數模轉換單元和MAC單元；所述數據采集模塊包括依次連接的信號預處理單元和模數通道拓展單元，所述模數通道拓展單元連接ARM主控芯片的數模轉換單元；所述單對以太網通信模塊包括單對以太網PHY芯片，所述單對以太網PHY芯片連接ARM主控芯片的MAC單元；

所述數據監控裝置包括單對以太網網關模塊和監控平臺，所述單對以太網網關模塊包括RJ45通信接口和單對以太網通信接口，通過RJ45通信接口連接監控平臺，通過單對以太網通信接口連接單對以太網通訊模塊。

進一步地，所述單對以太網通訊模塊還包括常規以太網通信單元，該常規以太網通信單元連接外設的調試裝置。

進一步地，所述單對以太網PHY芯片支持RMII接口，并且通過RMII接口連接MAC單元。

進一步地，所述存儲器為EMMC存儲器。

進一步地，所述顯示屏為彩色電容觸摸屏。

進一步地，所述單對以太網PHY芯片的型號為ADIN1100。

進一步地，所述數據采集模塊的一端設有采集接口。

進一步地，所述的開關單元包括復位按扭和開關按扭。

進一步地，所述遠程數據采集裝置內置Linux操作軟件，該操作軟件調用經交叉編譯器編譯所得到的32位ARM架構libmodbus.so庫文件將采集到的數據打包成Modbus/TCP數據包，最后通過單對以太網PHY芯片發送至數據監控裝置。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：