CN105303799A - 一种无线数据采集器 - Google Patents

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陈晋
宋云衢
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Abstract

本发明属于一种远端数据采集装置，具体涉及一种无线数据采集器，包括CPU模块、供电模块、时钟模块、无线通讯模块、A/D转换器、传感器模块、预留接口插槽和存储模块，所述供电模块、时钟模块、无线通讯模块、A/D转换器、传感器模块、预留接口插槽和存储模块均与CPU模块相连。本发明的无线数据采集器是一种本地数据可靠存储和远程数据传输的装置，能够进行故障快速检测、可靠记录和快速上传，通过GPRS+GPS+故障数据的模式在服务器后台建立独立节点的历史故障记录。本发明的无线数据采集器不仅可以节省昂贵的人工成本，还能极大的增强数据采集的可靠性、完整性。

Description

一种无线数据采集器
技术领域
本发明属于一种远端数据采集装置，具体涉及一种无线数据采集器。
背景技术
如在一些不适合有人值守的场合(高原地区、偏远海岛等)安装了大型的电气设备，不安排人员值守的原因可能是物资补给、人工成本以及其他因素，而电气设备在工作期间的运行状态、运行数据、故障数据等都必须要实时的记录下来最好也能够及时的分析，如果使用人工在现场驻守进行观察记录，这样不仅成本会大幅的上升而且会存在疏漏导致一些瞬间故障未能记录下来，这样数据可靠性就会变差。而应用无线数据采集器不仅可以节省昂贵的人工成本，还能极大的增强数据采集的可靠性、完整性。
发明内容
本发明提供一种无线数据采集器，该数据采集器是一种本地数据可靠存储和远程数据传输的装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种无线数据采集器，包括CPU模块、供电模块、时钟模块、无线通讯模块、A/D转换器、传感器模块、预留接口插槽和存储模块，所述供电模块、时钟模块、无线通讯模块、A/D转换器、传感器模块、预留接口插槽和存储模块均与CPU模块相连。
优选地，所述供电模块包括外部电源、电源管理模块和电池，所述外部电源和电池分别与电源管理模块相连，所述电源管理模块与CPU模块相连。
优选地，所述的传感器模块至少为一个。
优选地，所述时钟模块为实时时钟模块。
优选地，所述时钟模块采用型号为SD2300A的实时时钟芯片。
优选地，还包括GPS接口模块。
优选地，所述的无线通讯模块为GPRS模块。
优选地，所述的预留接口插槽包括0～5V接口、4～20mA接口和RS485接口。
本发明的无线数据采集器是一种本地数据可靠存储和远程数据传输的装置，能够进行故障快速检测、可靠记录和快速上传，通过GPRS+GPS+故障数据的模式在服务器后台建立独立节点的历史故障记录。而且电源管理模块的加入能够在电池供电方式下必须进行电量管理以最大限度延长设备工作时间，并根据电池剩余电量的情况设计了节能省电的控制策略。本发明的无线数据采集器不仅可以节省昂贵的人工成本，还能极大的增强数据采集的可靠性、完整性。
附图说明
图1为本发明的模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容作进一步叙述。
如图1所示，一种无线数据采集器，包括CPU模块、供电模块、时钟模块、无线通讯模块、A/D转换器、传感器模块、预留接口插槽和存储模块，所述供电模块、时钟模块、无线通讯模块、A/D转换器、传感器模块、预留接口插槽和存储模块均与CPU模块相连。
所述供电模块包括外部电源、电源管理模块和电池，所述外部电源和电池分别与电源管理模块相连，所述电源管理模块与CPU模块相连。
所述的传感器模块至少为一个。
所述时钟模块为实时时钟模块。
所述时钟模块采用型号为SD2300A的实时时钟芯片。
所述的无线数据采集器还包括GPS接口模块。
所述的无线通讯模块为GPRS模块。
所述的预留接口插槽包括0～5V接口、4～20mA接口和RS485接口。
所述存储模块为大容量数据存储模块。
实时时钟模块为监控对象所发生的故障时间节点提供时间依据，高精度的时间为准确的故障诊断提供了重要的依据，因此系统外置高精度低温漂的实时时钟芯片，确保系统在任何环境下，系统时间都能稳定的工作，为数据记录的时间节点准确性提供保证。如果通信信号强度良好，系统每隔24小时与移动运营商的服务器进行一次网络对时，确保时间的精确度。
传感器模块把被采集对象转化为电信号输出，例如，监控对象为电网，传感器为电能分析仪、电流/电压互感器等；监控对象为温室大棚，传感器为温/湿度传感器、压力传感器等。本发明的预留接口插槽为传感器集成了0～5V接口、4～20mA接口和RS485接口，满足大多数传感器的接口要求。
电源管理模块用于管理后备电池(如大容量电池)和外部电源(如电网供电)，如果外部电源供电则后备电源处于截止状态；如果外部电源掉电则后备电源处于导通状态，后备电源为系统供电，此时单片机启动省电模式，关闭一些的模块供电，减少通信频次，间歇性工作，以延长工作时间。
该采集器引入了电源管理模块，是低功耗低发热量设备，有外部电源供电和电池供电(可充电)两种供电方式，外部电源供电时外部电源负责给电池充电和系统供电；当外部电源失电后电池负责系统供电，此时启动省电模式，根据电池剩余电量和预测的使用时间，分级采取措施对采集器各模块进行用电管理，如降低CPU主频，减少无线通信的在线时间甚至关闭无线通信等系列措施，这些措施都能够有效的延长电池的用电时间。
采集器启动后开始工作，A/D转换器以一定的频率采集传感器模块的数据送入CPU模块进行滤波和处理，同时通过GPRS模块与移动运营商的后台服务器进行连接，完成故障检测上报、地理位置传输、接受控制指令等通信任务；一旦通过传感器检测到被测设备出现故障情况，则立即将故障发生时刻的时间和故障发生时的测试数据记录进非易失性存储器中，同时通过GPRS模块把故障情况远程传输到后台服务器，可由后台服务器对故障数据进行汇总分析生成故障报告，也有利于数据的存档记录；如果因为GPRS信号不好甚至没有信号而导致采集器向后台服务器传输数据失败，则暂时停止故障记录向后台服务器上报，先进行本地存储，等待无线信号恢复后再重新传输。

Claims (8)

1.一种无线数据采集器，其特征在于：包括CPU模块、供电模块、时钟模块、无线通讯模块、A/D转换器、传感器模块、预留接口插槽和存储模块，所述供电模块、时钟模块、无线通讯模块、A/D转换器、传感器模块、预留接口插槽和存储模块均与CPU模块相连。
2.根据权利要求1所述的无线数据采集器，其特征在于：所述供电模块包括外部电源、电源管理模块和电池，所述外部电源和电池分别与电源管理模块相连，所述电源管理模块与CPU模块相连。
3.根据权利要求1所述的无线数据采集器，其特征在于：所述的传感器模块至少为一个。
4.根据权利要求1所述的无线数据采集器，其特征在于：所述时钟模块为实时时钟模块。
5.根据权利要求4所述的无线数据采集器，其特征在于：所述时钟模块采用型号为SD2300A的实时时钟芯片。
6.根据权利要求1所述的无线数据采集器，其特征在于：还包括GPS接口模块。
7.根据权利要求1所述的无线数据采集器，其特征在于：所述的无线通讯模块为GPRS模块。
8.根据权利要求1所述的无线数据采集器，其特征在于：所述的预留接口插槽包括0～5V接口、4～20mA接口和RS485接口。
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