CN202887430U

CN202887430U - 多功能无线采集器

Info

Publication number: CN202887430U
Application number: CN 201220591540
Authority: CN
Inventors: 冯骁
Original assignee: BEIJING SHENYANXUN TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Tampa Technology (Beijing) Co., Ltd.
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-11-12

Abstract

本实用新型涉及一种多功能无线采集器，包括主控板、传输板、显示板、控制板和采集板，其中主控板包括数据处理模块、数据存储模块、RS-232/485接口、TTL接口、USB接口、串口通讯芯片、USB接口芯片、串口通讯接口、SPI通讯接口、AD转换及处理模块、并口接口、I2C通讯接口、VGA接口芯片、DB15标准VGA接口、总线扩展器GPIO。本实用新型的有益效果为：本实用新型的结构采用模块化设计，使产品整体可靠性更高，运算速度大大提高；功能模块清晰，当被监控的特种设备更换和升级后，只需更换采集板，避免了资金和资源的浪费；用途广泛、易于扩展，可移植性好。

Description

多功能无线采集器

技术领域

本实用新型涉及一种多功能无线采集器。

背景技术

近年来，随着国民经济的不断发展，城乡基本建设规模逐年加大，施工现场的特种工程设备的数量也不断增加。据统计，全国各地仅塔式起重设备就有80余万台，各类工程车辆千万以上。而这些特种设备在使用中也存在巨大的安全隐患。在过去的几年中，机械工程设备安全事故时有发生，其主要原因是一些使用单位违反建筑机械安全管理规定，违章指挥、违章作业，甚至个别施工现场随意装载超过塔机的额定起重量、不按规定进行例行检查和维修保养等。由于监控手段落后，不能及时预警隐患、提示风险，导致事故频有发生，同时也难以对多数事故原因做出准确判定。

为解决此类问题得频繁发生，政府各级部门要求安装特种设备安装安全监控系统。传统的视频监控只能起到监视外部情况得作用，不能有效的监测到机械设备内部的故障和人员的技术操作失误。此外，很多企业在购买了安全监控系统后，随着特种设备的更换和升级，安全监控系统也要随着淘汰，这就造成了资金和资源的不断浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供的一种通用的、多用途无线采集器，它的模块化设计可以解决特种设备更换和升级带来的安全监控系统匹配问题，从而很大程度的避免这种浪费情况的发生。该模块化多用途安全监控管理系统具有体积小、功耗低、通用性的特点。

本实用新型的目的是这样实现的，一种多功能无线采集器，包括主控板、传输板、显示板、控制板、采集板，传输板一侧与监控平台连接，另一侧与主控板连接，传输板负责将从监控平台接收的数据通过接口传送给主控板，将主控板处理后的监测数据传输给监控平台，接口支持RS-232/485、TTL、USB接口类型，主控板将处理后的数据结果传送给传输板，由传输板传输给监控平台；采集板一侧与监控设备连接，另一侧与主控板连接，采集板负责从监控设备采集数据，并将数据传送给主控板，采集的信号有模拟信号和数字信号；显示板与主控板连接，负责将主控板处理后的数据显示到显示屏上，显示板支持多种显示方式，如工控屏、液晶屏、触摸屏、外接VGA视频，根据不同需求连接不同显示产品；控制板与主控板连接，负责向主控板输出各类控制信号，如继电器控制、电机正反序控制、开关控制、脉冲量控制等控制信号，通过更换控制板可以控制不同的设备；主控板负责协调和主控传输板、控制板、显示板、采集板卡之间的关系，并可以进行数据运算和数据存储，是核心板卡。

所述的主控板包括数据处理模块、数据存储模块、RS-232/485接口、TTL接口、USB接口、串口通讯芯片、USB接口芯片、串口通讯接口、SPI通讯接口、AD转换及处理模块、并口接口、I2C通讯接口、VGA接口芯片、DB15标准VGA接口、总线扩展器GPIO；其中，RS-232/485接口与串口通讯芯片连接，串口通讯芯片与串口通讯接口连接，传输数据通过RS-232/485接口和串口通讯芯片传输到串口通讯接口；TTL接口直接与串口通讯接口连接，负责将从传输板接收到的数据传输到串口通讯接口；USB接口与USB接口芯片连接，USB接口芯片与数据处理模块连接，监控数据从USB接口通过USB接口芯片传输到数据处理模块；数据处理模块与总线扩展器连接，将处理后的数据结果发送给总线扩展器GPIO，总线扩展器GPIO也将控制信号数据发送给数据处理模块；AD转换及处理模块与SPI通讯接口连接，SPI通讯接口与数据处理模块连接，采集板从监控设备采集到的数据通过AD转换及处理模块处理后，发送给SPI通讯接口，SPI通讯接口再将数据转换处理后发送给数据处理模块；数据处理模块与并口接口、I2C通讯接口连接，I2C通讯接口与VGA接口芯片连接，VGA接口芯片与DB15标准VGA接口连接，数据处理模块将处理后的数据通过并口接口和DB15标准VGA接口传送给显示板；I2C通讯接口与数据存储模块连接，数据存储模块负责存储由数据处理模块通过I2C通讯接口发送来的数据；DB15标准VGA接口和并口接口与显示板连接，监控数据通过该接口传送到显示板。

本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型的结构采用模块化设计，模块化设计使产品整体可靠性更高，运算速度大大提高；

(2)故障发生时，检测和维护的成本更低，便于维护；

(3)功能模块清晰，当被监控的特种设备更换和升级后，只需更换采集板，避免了资金和资源的浪费；

(4)本实用新型用途广泛、易于扩展，可移植性好。

附图说明

图1是本实用新型系统组成框图。

图2是本实用新型主控板内部结构框图。

具体实施方式

如图1，本实用新型实施例所述的一种多功能无线采集器，包括主控板200、传输板100、显示板400、控制板300、采集板500，各部件按照图1进行连接。传输板100一侧与监控平台连接，另一侧与主控板200连接，传输板100负责将从监控平台接收的数据通过接口传送给主控板200，主控板200处理后的监测数据传输给监控平台，接口支持RS-232/485、TTL、USB接口类型，传输协议支持ZIGBEE协议、TCPIP协议、RS协议、MODBUS协议，传输方式包括ZIGBEE、GPRS、RS485、RS232、TTL、3G方式，随着通信方式的不断发展，还以拓展4G等更新的传输模块以供选择；主控板200将处理后的数据结果传送给传输板100，由传输板100传输给监控平台；采集板500一侧与监控设备连接，另一侧与主控板200连接，采集板500负责从监控设备采集数据，并将数据传送给主控板200，采集的信号包括模拟信号和数字信号，采集板500具有很强的扩充功能，适应不同的行业可满足多种用途，如可根据需要在采集板500上安装水压传感器和烟雾传感器即可应用在消防安全方面；在采集板500上装上压力传感器，并且去掉显示部分即可应用在电梯安全方面；在采集板500上装上适用于农业的温湿度、光照强度、二氧化碳浓度等传感器就能在农业采集站使用；显示板400与主控板200连接，负责将主控板200处理后的数据显示到显示屏上，显示板400支持多种显示方式，如工控屏、液晶屏、触摸屏、外接VGA视频，根据用户需求连接不同显示产品；控制板300与主控板200连接，负责向主控板200输出多种控制信号，包括继电器控制、电机正反序控制、开关控制、脉冲量控制等控制信号，通过更换控制板300可以控制不同的设备；主控板200负责协调传输板100、控制板300、显示板400、采集板500之间的关系，并进行数据运算和数据存储，是核心板卡。

如图2，是本实用新型主控板内部结构框图。包括数据处理模块240、数据存储模块275、RS-232/485接口205、TTL接口210、USB接口215、串口通讯芯片220、USB接口芯片230、串口通讯接口225、SPI通讯接口245、AD转换及处理模块250、并口接口255、I2C通讯接口270、VGA接口芯片265、DB15标准VGA接口260、总线扩展器GPIO280；其中，RS-232/485接口205与串口通讯芯片220连接，串口通讯芯片220与串口通讯接口225连接，串口通讯接口225与数据处理模块240连接，完成主控板200与监控平台数据的发送和监控平台命令的接收工作；TTL接口210直接与串口通讯接口225连接，串口通讯接口225与数据处理模块240连接，完成主控板200与监控平台数据的发送和监控平台命令的接收工作；USB接口215与USB接口芯片230连接，USB接口芯片230与数据处理模块240连接，完成主控板200与监控平台数据的发送和监控平台命令的接收工作；数据处理模块240与总线扩展器GPIO280连接，完成主控板200与控制板300之间控制信号的接收和发送；AD转换及处理模块250与SPI通讯接口245连接，SPI通讯接口245与数据处理模块240连接，采集板从监控设备采集到的数据通过AD转换及处理模块250处理后，发送给SPI通讯接口245，再经SPI通讯接口245将数据转换处理后发送给数据处理模块240；数据处理模块240与并口接口255、I2C通讯接口270连接，I2C通讯接口270与VGA接口芯片265连接，VGA接口芯片265与DB15标准VGA接口260连接，数据处理模块340将处理后的数据通过并口接口255或DB15标准VGA接口260传送给显示板400；I2C通讯接口270与数据存储模块275连接，数据存储模块275负责存储由数据处理模块240通过I2C通讯接口270发送来的数据；DB15标准VGA接口260和并口接口255与显示板400连接，监控数据通过该接口传送到显示板400。

本实用新型的工作原理：

本实用新型多功能无线采集器运行时，首先从采集板500采集特种设备运行时的监控数据，将数据以模拟数字信号形式输入给主控板200的AD转换及处理模块250，经模数转换后通过SPI通讯接口245下达给数据处理模块240，数据经数据处理模块240处理，同时控制板300与主控板200之间相互通信，由控制板300向主控板200发出控制信号，控制主控板200的数据处理操作，数据经处理后通过并口接口255和I2C通讯接口270传送给显示板400，并经显示屏显示数据，同时将数据通过RS-232/485接口205、TTL接口210、USB接口215发送给传输板100，经传输板100发送给监控平台，监控平台也能将监控指令经传输板100发送给数据处理模块200；在数据处理过程中，主控板200中的数据存储模块275能够将数据进行存储。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种多功能无线采集器，包括主控板(200)、传输板(100)、显示板(400)、控制板(300)和采集板(500)，其特征在于：传输板(100)一侧与监控平台连接，另一侧与主控板(200)连接，传输板(100)负责将从监控平台接收的数据通过接口传送给主控板(200)，以及将主控板(200)处理后的监测数据传输给监控平台；采集板(500)一侧与监控设备连接，另一侧与主控板(200)连接，采集板(500)负责从监控设备采集数据，并将数据传送给主控板(200)，采集模拟信号和数字信号；显示板(400)与主控板(200)连接，负责将主控板(200)处理后的数据显示到显示屏上；控制板(300)与主控板(200)连接，负责向主控板(200)输出各类控制信号；主控板(200)负责协调传输板(100)、控制板(300)、显示板(400)、采集板(500)之间的关系，并进行数据运算和数据存储，是核心板卡。

2.根据权利要求1所述的多功能无线采集器，其特征在于：所述的传输板(100)与主控板(200)之间的接口支持RS-232/485、TTL、USB接口类型，传输协议支持ZIGBEE协议、TCPIP协议、RS协议、MODBUS协议，传输方式包括ZIGBEE、GPRS、RS485、RS232、TTL、3G方式。

3.根据权利要求1所述的多功能无线采集器，其特征在于：所述的采集板(500)上安装水压传感器和烟雾传感器即可应用在消防安全方面；在采集板(500)上装上压力传感器即可应用在电梯安全方面；在采集板（500）上装上适用于农业的温湿度、光照强度、二氧化碳浓度传感器就能在农业采集站使用。

4.根据权利要求1所述的多功能无线采集器，其特征在于：所述的显示板(400)支持多种显示方式，包括工控屏、液晶屏、触摸屏、外接VGA视频，根据用户需求连接不同显示产品。

5.根据权利要求1所述的多功能无线采集器，其特征在于：所述的控制板 (300)向主控板(200)输出多种控制信号，包括继电器控制、电机正反序控制、开关控制、脉冲量控制控制信号。

6.根据权利要求1所述的多功能无线采集器，其特征在于：所述的主控板(200)包括数据处理模块(240)、数据存储模块(275)、RS-232/485接口(205)、TTL接口(210)、USB接口(215)、串口通讯芯片(220)、USB接口芯片(230)、串口通讯接口(225)、SPI通讯接口(245)、AD转换及处理模块(250)、并口接口(255)、I2C通讯接口(270)、VGA接口芯片(265)、DB15标准VGA接口(260)、总线扩展器GPIO(280)；其中，RS-232/485接口(205)与串口通讯芯片(220)连接，串口通讯芯片(220)与串口通讯接口(225)连接，串口通讯接口(225)与数据处理模块(240)连接，完成主控板(200)与监控平台数据的发送和监控平台命令的接收工作；TTL接口(210)直接与串口通讯接口(225)连接，串口通讯接口(225)与数据处理模块(240)连接，完成主控板(200)与监控平台数据的发送和监控平台命令的接收工作；USB接口(215)与USB接口芯片(230)连接，USB接口芯片(230)与数据处理模块(240)连接，完成主控板(200)与监控平台数据的发送和监控平台命令的接收工作；数据处理模块(240)与总线扩展器GPIO(280)连接，完成主控板(200)与控制板(300)之间控制信号的接收和发送；AD转换及处理模块(250)与SPI通讯接口(245)连接，SPI通讯接口(245)与数据处理模块(240)连接，采集板从监控设备采集到的数据通过AD转换及处理模块(250)处理后，发送给SPI通讯接口(245)，再经SPI通讯接口(245)将数据转换处理后发送给数据处理模块(240)；数据处理模块(240)与并口接口(255)、I2C通讯接口(270)连接，I2C通讯接口(270)与VGA接口芯片(265)连接，VGA接口芯片(265)与DB15标准VGA接口(260)连接，数据处理模块(340)将处理后的数据通过并口接口(255)或DB15标准VGA接口(260) 传送给显示板(400)；I2C通讯接口(270)与数据存储模块(275)连接，数据存储模块(275)负责存储由数据处理模块(240)通过I2C通讯接口(270)发送来的数据；DB15标准VGA接口(260)和并口接口(255)与显示板(400)连接，监控数据通过该接口传送到显示板(400)。