CN205066813U - 一种集成式数据采集系统 - Google Patents
一种集成式数据采集系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205066813U CN205066813U CN201520752999.5U CN201520752999U CN205066813U CN 205066813 U CN205066813 U CN 205066813U CN 201520752999 U CN201520752999 U CN 201520752999U CN 205066813 U CN205066813 U CN 205066813U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- temperature
- pressure
- data transmission
- acquisition system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种集成式数据采集系统，包括数据传输和电平转换模块、若干温压传感组件和计算机，各个温压传感组件分别连接于数据传输和电平转换模块，数据传输和电平转换模块的另一端与计算机的端口相连。本实用新型可以实现集成式数据采集系统，可在同一位置同时测量温度和水位数据，还能在同一时间测量不同位置处的温度和水位数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及水文地质参数试验技术，具体涉及一种集成式数据采集系统。
背景技术
目前，在构建室内振荡试验平台开展振荡试验时对于含水层中水位变化的观测基本都是通过测压管高度的变化进行人工读取的，由于振荡试验的试验过程短的特点，如果继续采用传统的测压管读数的话，将无法很好地读取测压管读数，因为振荡试验有时需要在1秒钟内读取10个水位变化数据，因此，如果继续采用人工读取的话将无法很好的了解振荡试验过程中含水层的水位变化和分布情况，因此，需要采用智能的方法快速读取水位变化，同时为了解含水层的水位分布情况，还需要了解在同一时刻不同位置处的水位情况。
综上所述，现有的室内振荡试验平台已愈发不能满足科研需求。
实用新型内容
发明目的：本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种集成式数据采集系统。
技术方案：本实用新型的一种集成式数据采集系统，包括数据传输和电平转换模块、若干温压传感组件和计算机，各个温压传感组件分别连接于数据传输和电平转换模块，数据传输和电平转换模块的另一端与计算机的端口相连.
进一步的，温压传感组件将其采集的压力和温度数据信息通过RS485通信并联传输至数据传输和电平转换模块，数据传输和电平转换模块将所接收的数据信息进行转换，最后通过RS232通信将转换后的数据信息实时反馈于计算机。
进一步的，所述温压传感组件包括压力式液位变送器和温度传感器，输出可以直接和计算机通信的数字信号；压力式液位变送器采用硅压阻式压力充油芯体作为压力敏感核心，并接入专用集成电路将压力传感器毫伏级电压信号转换成标准电压和电流信号，并可以将压力式液位变送器与计算机接口、控制仪表、智能仪表和单片机电路相连；所述温度传感器采用DS18B20数字式温度传感器，该温度传感器芯片本身带有命令集和存储器，可以通过微处理器发出控制命令对芯片存储器进行读写，从而完成温度测量；用简单的程序即可实现自动识别，可以节省大量引线和控制通道切换的逻辑电路；DS18B20无需事先标定，无需外围元件，放大器和A/D转换器也可省略。
有益效果：本实用新型具有较好的数据采集的及时性和准确性，而且可以应用到类似的需要掌握含水层实时分布情况的水文地质试验的研究工作中。因此，可以代替目前对于水位观测时采用测压管进行人工观测的传统方法，大大提高了效率和正确性，克服了人工读数的误差。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型中RS232转RS485的原理示意图；
图3为实施例中数据采集的流程框图；
图4为实施例中数据保存的流程框图；
图5为实施例中采用VB编制数据采集系统人机对话界面示意图；
图6为实施例中测压管与传感器测得降深对比图；
其中，图2(a)为本实用新型中RS232转RS485的原理示意图；图2(b)为本实用新型中RS232转RS485的印制板图；图6(a)为实施例中3#测压管与传感器测得降深对比图，图6(b)为实施例中6#测压管与传感器测得降深对比图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，本实用新型的一种集成式数据采集系统，包括数据传输和电平转换模块、若干温压传感组件和计算机(类似PDA的数据采集系统也可以)，各个温压传感组件分别连接于数据传输和电平转换模块，数据传输和电平转换模块的另一端与计算机的端口相连；温压传感组件将其采集的压力和温度数据信息通过RS485通信并联传输至数据传输和电平转换模块，数据传输和电平转换模块将所接收的数据信息进行转换，最后通过RS232通信将转换后的数据信息实时反馈于计算机。
上述温压传感组件包括传感器壳体(例如可以是316L不锈钢壳体)，以及集成于传感器壳体的压力式液位变送器、温度传感器和数据处理传输模块；温压传感组件的采样频率为0.1-10Hz，压力传感器精度为0.2‰。压力式液位变送器采用硅压阻式压力充油芯体作为压力敏感核心，并接入专用集成电路将压力传感器毫伏信号转换成标准电压、电流以及频率信号，并可以直接与计算机接口卡、控制仪表、智能仪表和PLC相连；温度传感器采用DS18B20数字式温度传感器。
其中，计算机通过编制的VB程序将数据采集系统所传输的数据直接在该程序中实时显示，该编制的VB程序将所有数据保存于数据存储装置，同时可查询历史记录。
数据传输和电平转换模块中的232/485接口电路能够实现RS-232和RS-485之间的电平转换。RS232转RS485原理如图2所示，其作为一个独立的电平转换控制器涉及从计算机串口取电、发送和接收状态的智能切换，通信方式设置、RS-232电平与RS-485电平之间的转换等方面，具体的功能如下：
①从RS-232接口上取电。本接口电路不采用外部供电方式，直接从RS-232接口为内部元器件供电，标准的RS-232接口定义中TXD、RTS和DTR是RS-232电平输出，必须设计一个DC-DC转换器从这些信号上能够为RS232/485接口提供一定的电源功率；
②标准的RS-232定义中有三个发送信号TXDRTS和DTR，每根线上的典型输出电流为±8mA/±12V，考虑到TXD为负电平处于停止发送或发送逻辑1时的时间较多，因而电源转换决定采用负电源输入，以最大限度地增加电源输入功率，升压至所需的工作电源从RTS和DTR上输入功率＝2*8*12mW＝192mW。另外，由于通讯为间歇工作方式，所以输入电源端的储能电容和TXD为负电平时能够补充一定的功率，假设设计一个效率为85％输出电压为5V的DC-DC转换器则输出电流可达54.4mA。
各个温压传感组件放置于不同的测量点，压力传感器和温度传感器接收温度和压力数据的变化信号，放大后输出至下位机从MPU，经MAX485通信传至计算机。计算机将多个测量点的温度和水位的实时变化在屏幕上显示。
本实用新型的具体功能工作原理如下：
整体的程序流程：
数据采集流程如图3所示，将多组温压传感器与数据传输和电平转换模块并联连接，将数据传输和电平转换模块与计算机端口进行连接，然后打开计算机中的数据采集系统的人机对话界面，在界面中选择串口，然后设置传感器的量程，并可根据实际情况进行传感器量程的校正，必要时导入传感器零点值。然后开始设置数据采集的频率，设置需要采集的时间，准备工作就绪后点击“数据通讯”进行数据的采集，如果在采集时间之前停止数据的采集可以点击“停止通讯”，然后点击“数据保存”以保存采集的数据，并可以通过点击“查询历史记录”查询以往采集和保存的数据信息。
数据保存流程如图4所示，当数据采集完或在数据采集过程中需要保存数据，那么需要点“数据保存”，然后确认数据采集频率和时间，提示是否进行数据保存，如果“否”，那么直接结束，回到初始界面；如果点击“是”，会提示此时是否数据还在通讯采集中，如果“否”，那么直接点击“结束保存”，将已经采集完的历史数据保存到相应存储设备里，如果此时数据采集还在通讯中，那么可以将数据保存到指定时间或者保存数据到按下“结束保存”时刻，将数据保存至相应存储设备，结束保存。采用VB编制数据采集系统人机对话界面如图5所示。
实施例1：
(1)将温压传感器通过与数据传输和电平转换模块并联连接后与计算机端口进行连接；
(2)打开计算机中的数据采集系统的人机对话界面(图5)，在界面中选择串口，然后设置传感器的量程，并可根据实际情况进行传感器量程的校正，必要时导入传感器零点值。
(3)将温压传感器放入需要测试的位置。
(4)然后在图5中开始设置数据采集的频率，设置需要采集的时间，准备工作就绪后点击“数据通讯”进行数据的采集，如果在采集时间之前停止数据的采集可以点击“停止通讯”，然后点击“数据保存”以保存采集的数据，并可以通过点击“查询历史记录”查询以往采集和保存的数据信息。
(5)在开展室内试验时将集成式传感器放入15度倾角裂隙模型的裂隙含水层中自动采集水位变化情况，同时，为了对比集成式传感器装置采集水位数据的准确性，专门将通过测压管人工读得的数据与自动采集的数据进行对比分析，随机选取2012年6月14日下午进行的第五组抽水试验中的3#和6#测压管人工读得的水位降深数据与相同位置的集成式传感器自动采集的水位降深数据进行对比，如图6所示，通过对比发现，集成式传感器自动采集的数据与通过测压管人工读得的数据具有很好的一致性，因此，集成式传感器自动采集的数据具有较强的可靠性和稳定性，对于提高工作效率具有很大的帮助作用。
上述实施例表明，本实用新型是一个能够满足振荡试验高频采集、多点采集、多信息采集的测试系统，并通过VB语言自主开发了人机对话界面的这样一个多功能集成式数据采集系统。本实用新型构思新颖，结构简凑、合理，可以实现集成式数据采集系统，且方便操作；既可以在同一位置同时测量温度和水位数据，还能在同一时间测量不同位置处的温度和水位数据；另外还能够将采集的数据在计算机中进行实时显示，极大的降低劳动强度，提高工作效率，保证了室内振荡试验研究工作的开展，是一种可以自动高频率集成采集含水层水位和水温的数据采集系统。
Claims (3)
1.一种集成式数据采集系统，其特征在于：包括数据传输和电平转换模块、若干温压传感组件和计算机，各个温压传感组件分别连接于数据传输和电平转换模块，数据传输和电平转换模块的另一端与计算机的端口相连。
2.根据权利要求1所述的集成式数据采集系统，其特征在于：温压传感组件将其采集的压力和温度数据信息通过RS485通信并联传输至数据传输和电平转换模块，数据传输和电平转换模块将所接收的数据信息进行转换，最后通过RS232通信将转换后的数据信息实时反馈于计算机。
3.根据权利要求1所述的集成式数据采集系统，其特征在于：所述温压传感组件包括压力式液位变送器和温度传感器，输出可直接和计算机通信的数字信号；所述压力式液位变送器采用硅压阻式压力充油芯体作为压力敏感核心，并接入专用集成电路将压力传感器毫伏级电压信号转换成标准电压和电流信号，并可以直接与计算机接口、控制仪表、智能仪表和单片机电路相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520752999.5U CN205066813U (zh) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 一种集成式数据采集系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520752999.5U CN205066813U (zh) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 一种集成式数据采集系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205066813U true CN205066813U (zh) | 2016-03-02 |
Family
ID=55393356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520752999.5U Expired - Fee Related CN205066813U (zh) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | 一种集成式数据采集系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205066813U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105371891A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-03-02 | 河海大学 | 室内振荡试验平台的多功能集成式数据采集系统 |
-
2015
- 2015-09-25 CN CN201520752999.5U patent/CN205066813U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105371891A (zh) * | 2015-09-25 | 2016-03-02 | 河海大学 | 室内振荡试验平台的多功能集成式数据采集系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103149917B (zh) | 基于无线传感器网络的水工安全监测系统 | |
| CN201331406Y (zh) | 智能型压力变送器 | |
| CN101408553B (zh) | 一种转速测量及频率输出装置 | |
| CN201607818U (zh) | 一种土壤多参数无线采集站 | |
| CN205066813U (zh) | 一种集成式数据采集系统 | |
| CN204402461U (zh) | 一种智能油井探测装置 | |
| CN201138218Y (zh) | 智能液体流量计 | |
| CN103018542B (zh) | 一种基于usb总线的电晕电流采集卡 | |
| CN205375086U (zh) | 一种多路温度检测系统 | |
| CN201698207U (zh) | 基于fpga的模拟量采集模块 | |
| CN209232129U (zh) | 一种窖池发酵监测系统 | |
| CN105371891A (zh) | 室内振荡试验平台的多功能集成式数据采集系统 | |
| CN204155436U (zh) | 一种用于土木结构健康监测的无线传感节点 | |
| CN102761565A (zh) | 一种基于无线传感器网络技术的酿造过程监测系统及方法 | |
| CN203100945U (zh) | 一种智能型压力传感器的非线性校正装置 | |
| CN206470754U (zh) | 一种基于lora的多通道振弦采集仪 | |
| CN202305666U (zh) | 一种直流电能表 | |
| CN108825210A (zh) | 基于气压传感器的一体化遥测示功仪 | |
| CN2779518Y (zh) | 多功能数据采集器 | |
| CN203572516U (zh) | 一种天然气能量计量装置 | |
| CN205317398U (zh) | 基于cmc处理器的压力变送器 | |
| CN203054072U (zh) | 一种基于usb总线的电晕电流采集卡 | |
| CN202814460U (zh) | 一种基于Zigbee通讯的涡街流量计 | |
| CN206610140U (zh) | 一种风力发电场的监测系统 | |
| CN201893019U (zh) | 一种智能单相全电量变送器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160302 Termination date: 20180925 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |