CN204856130U - 一种智能变频供水装置中的信息采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能变频供水装置中的信息采集终端，包括MCU、直流电输入接口、开停电检测电路、电源管理模块、后备电源、非易失性存储器、GSM/GPRS模块、光电隔离模块、485接口。与现有的各类信息采集终端或装置相比，本实用新型可实现现场关键参数的数据采集、保存与远传，实现开停电状态检测与输出，有效满足供水控制系统的现场数据采集、远程监控的需求；实现现场开停电的日志记录和所采数据的现场保存，为系统的故障分析提供了数据支持。

Description

一种智能变频供水装置中的信息采集终端

技术领域

本实用新型涉及工业监测技术领域，公开了一种信息采集终端，具体表现为一种智能变频供水装置中的信息采集终端。

背景技术

随着信息技术的发展，工业现场的在线监测已成为工业智能化的重要方向，也是智能服务的重要内容。如今，无负压供水作为二次供水的主要形式，无负压供水系统已成为城市供水管网建设中不可缺少的一部分，而且往往是一种无人值守形式。因此，如何提高无负压供水系统的智能化水平已经是给排水领域亟待解决的问题。通常，无负压供水控制系统大都是通过采集进水口和出水口压力，基于PLC和变频器实现对不同水泵工作模式的控制来达到二次供水的目标。因此，实现对无负压供水系统中不同传感器、变频器和PLC的工作状态的实时采集，是进一步提高相关部门智能化管理水平的基础。

目前，虽然针对不同的应用领域设计了不同的现场信息采集方案，例如专利CN203465823U给出了一种集抄系统中的采集器方案，较好地满足了水电气抄表系统的信息采集，然而，对于无负压供水系统的信息采集，现有的方案都难于较好地胜任。为此，本实用新型给出了一种智能变频供水装置中的信息采集终端，较好地满足了对无负压供水控制系统关键数据的远程采集的需求。

发明内容

针对现有的各类信息采集终端或装置难于满足无负压供水控制系统对信息采集的需求，本实用新型给出了一种智能变频供水装置中的信息采集终端，该装置集数据采集、数据记录、数据远传和远程控制于一体，能较好地满足各类无人值守无负压供水控制系统的需求。

为实现上述目的，本实用新型设计一种智能变频供水装置中的信息采集终端，具体技术方案如下：包括MCU、直流电输入接口、开停电检测电路、电源管理模块、后备电源、非易失性存储器、GSM/GPRS模块、光电隔离模块、485接口；直流电输入接口用于接收24V的直流电，输入端与24V的直流电源相连，输出端与开停电检测电路和电源管理模块相连；开停电检测电路用于检测是否存在24V的直流电输入，其输出端与MCU相连；电源管理模块用于产生信息采集终端所需的各类电源类型，其输出端与MCU相连，与后备电源双向相连；后备电源用于保证停电时信息采集终端能有效工作一段时间以实现报警处理和关键数据保存；非易失性存储器用于存储24V的直流电输入的开停电日志以及信息采集终端所采集的关键参数信息，与MCU双向相连；GSM/GPRS模块通过GPRS通信和短信发送，实现被采集的现场数据的定期上传以及接受远程控制系统的控制命令实现对现场设备的控制，与MCU双向相连；485接口用于与现场PLC实现MODBUS通信，实现对现场关键数据的采集，通过光电隔离模块分别与GSM/GPRS模块和MCU双向相连；MCU为控制单元，用于协调各部分的工作。

进一步地，上述485接口采集的现场关键数据包括进口水压、出口水压、变频器功率、变频器频率、液位。

进一步地，当上述信息采集终端有24V的直流电输入启停电检测电路时，后备电源开始储能，MCU将开电时间保存在非易失性存储器中，并通过GSM/GPRS模块将有电状态进行输出；当不存在24V的直流电输入时，信息采集终端自动切换为后备电源供电，MCU将停电时间保存在非易失性存储器中，并通过GSM/GPRS模块将停电状态进行输出。

与现有的各类信息采集终端或装置相比，本实用新型实现了现场关键参数的数据采集、保存与远传，实现了开停电状态检测与输出，有效满足了无负压供水控制系统的现场数据采集、远程监控的需求；实现了现场开停电的日志记录和所采数据的现场保存，为系统的故障分析提供了数据支持。

附图说明

图1是一种智能变频供水装置中的信息采集终端结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施实例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型一种智能变频供水装置中的信息采集终端包括MCU、直流电输入接口、开停电检测电路、电源管理模块、后备电源、非易失性存储器、GSM/GPRS模块、光电隔离模块、485接口。其中，直流电输入接口输入端与24V的直流电源相连，输出端与开停电检测电路和电源管理模块相连；开停电检测电路输出端与MCU相连；电源管理模块输出端与MCU相连，与后备电源双向相连；非易失性存储器与MCU双向相连；GSM/GPRS模块与MCU双向相连；485接口通过光电隔离模块分别与GSM/GPRS模块和MCU双向相连。

直流电输入接口用于接收24V的直流电输入；开停电检测电路用于检测是否存在24V的直流电输入；电源管理模块用于将24V的直流电输入产生本终端所需的各类电源类型；后备电源用于保证停电时本终端能有效工作一段时间用于实现报警处理和关键数据保存，可以采用超级电容实现；非易失性存储器用于存储24V的直流电输入的开停电日志以及本终端所采集的关键参数信息，可以利用Flash存储器或铁电存储器实现；GSM/GPRS模块用于实现GPRS通信和短信发送，可以采用SIM1000A模块实现；485接口用于实现MODBUSRTU通信，进而实现与现场PLC的通信；MCU则作为本终端的控制单元，用于协调各部分的工作，可以采用STM32F107实现。

在图1所示的结构图的基础上，首先可以对终端进行参数配置。即本终端在进行有效工作之前，用户需要配置相关参数信息，主要包括GPRS所使用的协议类型，即UDP还是TCP；485总线的通信参数，包括波特率、停止位、校验位，例如波特率可以设置为9600,1个停止位，偶校验；所配置的相关参数信息将保存在非易失性存储器中。

本终端可以实现数据采集与保存，通过485接口与现场PLC实现MODBUS通信，进而实现对现场关键数据的采集，主要包括进口水压、出口水压、变频器功率、变频器频率、液位等，通常本终端可以设置为MODBUSRTU形式，即从端，也可以根据需要设置为主端；同时将所采集数据保存至非易失性存储器中。

本终端可以实现远程监控，通过GPRS实现与远程控制系统的互联互通，进而实现被采集的现场数据的定期上传，通常可以在1～10分钟之间进行设置；也可以接受远程控制系统的控制命令，再通过MODBUS传送给现场PLC，进而实现对现场设备的控制。

当本终端存在24V的直流电输入时，后备电源开始储能，而MCU通过开停电检测电路返回的结果将开电时间保存在非易失性存储器中，并且通过本终端的GPRS方式将有电状态进行输出；当本装置不存在24V的直流电输入，即停电时，本装置自动切换为后备电源供电，MCU通过开停电检测电路返回的结果将停电时间保存在非易失性存储器中，并且通过本终端的GPRS将停电状态进行输出。

从上叙述可知，本实用新型一种智能变频供水装置中的信息采集终端实现了现场关键参数的数据采集、保存与远传，实现了开停电状态检测与输出，有效满足了供水控制系统的现场数据采集、远程监控的需求；实现了现场开停电的日志记录和所采数据的现场保存，为系统的故障分析提供了数据支持。

Claims (3)

1.一种智能变频供水装置中的信息采集终端，其特征在于：包括MCU、直流电输入接口、开停电检测电路、电源管理模块、后备电源、非易失性存储器、GSM/GPRS模块、光电隔离模块、485接口；所述直流电输入接口用于接收24V的直流电，输入端与24V的直流电源相连，输出端与开停电检测电路和电源管理模块相连；所述开停电检测电路用于检测是否存在24V的直流电输入，其输出端与MCU相连；所述电源管理模块用于产生信息采集终端所需的各类电源类型，其输出端与MCU相连，与后备电源双向相连；所述后备电源用于保证停电时信息采集终端能有效工作一段时间以实现报警处理和关键数据保存；所述非易失性存储器用于存储24V的直流电输入的开停电日志以及信息采集终端所采集的关键参数信息，与MCU双向相连；所述GSM/GPRS模块通过GPRS通信和短信发送，实现被采集的现场数据的定期上传以及接受远程控制系统的控制命令实现对现场设备的控制，与MCU双向相连；所述485接口用于与现场PLC实现MODBUS通信，实现对现场关键数据的采集，通过光电隔离模块分别与GSM/GPRS模块和MCU双向相连；所述MCU为控制单元，用于协调各部分的工作。

2.如权利要求1所述的智能变频供水装置中的信息采集终端，其特征在于：所述485接口采集的现场关键数据包括进口水压、出口水压、变频器功率、变频器频率、液位。

3.如权利要求1所述的智能变频供水装置中的信息采集终端，其特征在于当信息采集终端有24V的直流电输入启停电检测电路时，后备电源开始储能，MCU将开电时间保存在非易失性存储器中，并通过GSM/GPRS模块将有电状态进行输出；当不存在24V的直流电输入时，信息采集终端自动切换为后备电源供电，MCU将停电时间保存在非易失性存储器中，并通过GSM/GPRS模块将停电状态进行输出。