CN201111713Y - 面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统 - Google Patents

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Abstract

针对现有油料数据采集方式数据实时性差、准确性差，人工成本高，工作效率低的缺点，本实用新型公开了一种面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，它包括数据采集层、数据汇总层和数据通讯层，其中采集层包括单点数据采集模块、液位检测模块和协议转换模块，汇总层包括总线通讯接口模块、数据处理模块、数据存储模块和数据交互模块，通讯层包括数据传输接口模块和数据通讯模块。本实用新型采用一体化设计，总线通讯接口模块结合多种转换接口，数据传输和通讯模块部分集成了无线和有线的接口，既降低了成本，又提高了产品的可靠性和实用性，且装置更能适应各种传输方式。

Description

面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统
技术领域
本实用新型涉及一种加油机实时监测数据采集及传输设备，特别涉及一种能广泛应用于多种数据通讯接口的加油机的数据采集、保存、显示及传输系统。
背景技术
现有加油机数据采集和传输设备存在如下问题：一方面，早期生产的加油机数据采集设备都是针对特定型号的加油机而生产的，这决定了它的数据接口只适用于该型号的加油机，对其它型号的加油机不兼容。但是，由于现在不同品牌的加油机往往采用不同的数据接口，厂商自行定义各自的通讯数据格式，没有统一的数据通讯协议标准，因此造成加油机的数据采集器在不同品牌之间难以兼容。另一方面，现有的加油机数据采集器的油料信息采集方式还是一种传统的采集方式，它依靠人工进行信息输入和数据上报，没有统一化的油料数据，也不能对油料数据进行动态自动采集和传输。这种采集方式的缺点是：数据实时性差、准确性差，人工成本高，工作效率低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一套独立完整的加油机实时数据采集、汇总并实现有线或无线的通讯数据传输的一体化装置，将多种加油机的嵌入式实时数据采集器和数据传输仪一体化，以降低成本，提高数据实时性、可靠性、准确性，提高数据的传输速率和效率。
为此，本实用新型提供了一种面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，它采用嵌入式技术，研制出面向不同类型油料设备的自适应式油料数据采集器；采用有线和无线技术，研制出适应复杂网络环境的多模式通信机制；采用远程监测单元技术，研制出连接数据采集器的数据汇总装置，实现高可靠数据交换与传输。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，包括数据采集层、数据汇总层和数据通讯层，所述的数据采集层包括单点数据采集模块、液位检测模块和协议转换模块，用于实时采集加油机动态销售数据和油罐液位数据，并对采集到的数据进行统一的格式转换；所述的数据汇总层包括总线通讯接口模块、数据处理模块、数据存储模块和数据交互模块；所述的数据通讯层包括数据传输接口模块和数据通讯模块。数据采集层的输入端与加油机上的嵌入式接口卡连接，输出端与总线通讯接口模块相连，数据通过采集层输出端经总线通讯接口模块传输给数据处理模块处理后，传送到数据存储模块保存，同时把数据传送到数据交互模块；数据处理模块处理后的数据通过数据传输接口模块经数据通讯模块发送到远端的数据中心。
所述的数据通讯层还包括系统设置接口模块，数据处理模块处理后的数据通过数据传输接口模块经系统设置接口模块发送到本地计算机。
所述的数据通讯模块包括以太网通讯接口模块、无线通讯接口模块、MODEN拨号通讯接口模块。
本实用新型的有益效果是：采用一体化设计，提高了产品的可靠性；总线通讯接口模块部分结合多种转换接口，提高了装置的适用性；数据传输接口模块和数据通讯模块部分集成了无线和有线的接口，使装置更能适应各种传输方式。本实用新型具有数据采集、处理和传输功能，实现成品油数据的实时采集与传输，支持成品油专业数据库建设，支持成品油的动态管理以及成品油的资源调度。
附图说明
图1为本实用新型系统的组成层次与关系图；
图2为本实用新型的系统结构图。
具体实施方式
本实施例的面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，包括数据采集器和前置机，按系统的组成层次划分为数据采集层，数据汇总层和数据通信层，其中，数据采集层属于采集器部分，数据汇总层和数据通信层属于前置机部分。该系统的组成层次与关系如图1所示，进一步说明如下：
数据采集层：针对各加油站不同设备情况，开发出具有自适应能力的数据采集器，包括单点数据采集模块1，液位检测模块3和协议转换模块2，单点数据采集模块负责实时采集加油机动态销售数据，液位检测模块负责实时采集油罐的液位数据，协议转换模块负责对采集的数据进行统一的格式转换。
数据汇总层：开发基于远程监测单元(RTU)技术的前置机，包括总线通讯接口模块7、数据处理模块4、数据存储模块5和数据交互模块6。所述数据汇总层通过现场总线连接到数据采集器，将加油机的动态数据和油罐液位数据汇总到数据汇总层，进行汇总处理。
数据通讯层：包括数据传输接口模块8、数据通讯模块9，所述的数据通讯模块包括以太网通讯接口模块、无线通讯接口模块和MODEN拨号通讯接口模块。针对加油站地址分布和通信条件限制，在前置机上集成了无线和有线的多种通讯方式，将汇总后的油料数据进行加密和传送，支持基于GPRS/GSM/CDMA/MODEM等通信方式的数据上传。
各路数据采集器与加油机的嵌入式接口卡连接，前置机通过各采集器输出端，得到各油料设备数据并汇总处理。同时，前置机可对数据进行显示和加密处理与传输，并可根据加油站的环境情况，选择有线/无线的通信方式，将加密数据通过LAN/Internet/VPN等网络上报到数据中心。具体为：
数据采集层的输出端通过总线通讯接口模块把数据传输给CPU数据处理模块，数据经过CPU处理后，传送给数据存储模块以保存历史数据，同时把数据显示到数据交互模块的人机交互界面上，数据根据现场的通信条件，数据通过以下三种方式发送到远端的数据中心，其一是由TCP/IP通讯接口部分把数据通过Intranet/Internet传送到中心，其二是经由GPRS/CDMA无线通讯接口部分发送到中心，其三是通过MODEN通讯接口部分经由电话线传送。所述的数据通讯层还包括系统设置接口模块10，数据处理模块处理后的数据通过数据传输接口模块经系统设置接口模块发送到本地计算机。
所述的数据处理模块，采用LPC2214芯片及相应的外围电路来实现，采用嵌入式实时操作系统，真正实现实时数据采集、数据计算、数据存储、数据传输。数据处理模块根据用户设置，可以生成班次报表，日报表等；输出油罐液位的上下限报警。数据处理模块内嵌数据加密算法，确保数据传输过程的安全、可靠。如果加油站内没有配置油站液位仪，可以在数据处理模块中加载油罐库存量算法，根据油罐参数、液位和温度计算油罐的库存量。
所述的数据交互模块，采用PCA9544控制芯片及相应的外围电路来实现。采用大屏幕背光液晶显示，重要数据信息清晰明了。系统采用中文菜单式操作，直观简洁。加油机的销售量、总量和油罐液位等信息，可以通过键盘选择需要显示加油机的序号，显示内容，同屏多台显示或者滚屏显示。在历史查询模式下，可以查询每台加油机的销售明细，销售总量；储油罐的历史液位和温度(可选)等信息。
所述的数据存储模块，采用SST39VF160芯片及相应的外围电路来实现，远程监测站先把站内当前数据存入数据存储器，然后将数据远传数据中心服务器。数据存储器中详细记录加油机的每次销售记录的编号、加油时间(年/月/日、时/分/秒)、油量、单价以及油罐液位的循检时间、液位、温度等信息。数据存储器至少保存7天的数据，在网络通讯出现故障的情况下，数据暂存内部存储器，在网络恢复后，历史数据续传，以确保数据不丢失。
所述的数据通讯模块，主要有RS232/485和TCP/IP通讯接口，能通过多种网络途径与数据中心服务器通讯。标准的RS-485接口采用MAX481芯片及相应的外围电路来实现，RS-232通讯接口可以通过GPRS通讯模块上传数据，10M/100M自适应以太网接口采用RTL8019芯片及相应的外围电路来实现，内置TCP/IP、UDP网络协议以及PPPOE控制协议，可在LAN、ADSL等网络环境下实现联网监控、远程数据传输。

Claims (6)

1、一种面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，包括数据采集层、数据汇总层和数据通讯层，其特征是：所述的数据采集层包括单点数据采集模块(1)、液位检测模块(3)和协议转换模块(2)，用于实时采集加油机动态销售数据和油罐液位数据，并对采集到的数据进行统一的格式转换；所述的数据汇总层包括总线通讯接口模块(7)、数据处理模块(4)、数据存储模块(5)和数据交互模块(6)；所述的数据通讯层包括数据传输接口模块(8)和数据通讯模块(9)；
数据采集层的输入端与加油机上的嵌入式接口卡连接，输出端与总线通讯接口模块相连，数据通过采集层输出端经总线通讯接口模块传输给数据处理模块处理后，传送到数据存储模块保存，同时把数据传送到数据交互模块；数据处理模块处理后的数据通过数据传输接口模块经数据通讯模块发送到远端的数据中心。
2、根据权利要求1所述的面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，其特征是：所述的数据通讯层还包括系统设置接口模块(10)，数据处理模块处理后的数据通过数据传输接口模块经系统设置接口模块发送到本地计算机。
3、根据权利要求2所述的面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，其特征是：所述的数据通讯模块包括以太网通讯接口模块和无线通讯接口模块。
4、根据权利要求3所述的面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，其特征是：所述的数据通讯模块还包括MODEN拨号通讯接口模块。
5、根据权利要求1-4任一项所述的面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，其特征是：所述数据处理模块中内嵌有数据加密算法。
6、根据权利要求5所述的面向多种加油机的嵌入式实时数据采集与传输系统，其特征是：所述数据处理模块中内嵌有油罐库存量算法。
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