CN205121273U - 一种水资源遥测终端机 - Google Patents

Abstract

一种水资源遥测终端机，包括人机交互板(1)、主控板(2)、采集控制板(3)、铜柱(4)，三块电路板从上到下按人机交互板(1)、主控板(2)和采集控制板(3)的顺序叠加安装，相邻两板之间通过铜柱(4)支撑固定，板之间通过软排线连接。三块板叠加安装后，它们的一个侧面自上而下呈台阶状向外延升，同时采集控制板(3)中设置有一个数控电源输出单元(3.9)。本实用新型对外提供若干路可编程直流电源，能够灵活方便地为外部仪表供电，降低系统功耗。

Description

一种水资源遥测终端机

技术领域

本实用新型涉及一种水资源遥测终端机，属于水务信息化领域。

背景技术

水资源遥测终端机，利用现代电子信息技术、传感器技术及通信技术对水资源数据进行远程监控。其可接入雨量计、水位计、流量计、压力计、温度计、照相机等各种智能仪器仪表，方便实现远程自动采集和传输，及时、准确、有效地传输实时水情信息，广泛应用于水情自动测报系统。

由于水资源遥测终端机设计复杂，产品升级难度大，利用现有技术研发同系列其它新产品的工作量很大，这个问题，现有的设备都还没有很好的解决。

另外，水资源遥测终端机在工作时，其外部有很多仪表接入，如何管理好这些仪表的供电，将有利于降低整个系统的功耗，满足野外值守的需要，但是这些外部仪表和设备对电源的要求各不相同，没有统一的标准，致使现有设备对这个问题的解决存在很多问题。

发明内容

本实用新型的目的是实现一种应用于水资源监控领域的数据采集、记录和传输的设备。其技术方案内容如下：

一种水资源遥测终端机，包括人机交互板、主控板和采集控制板三块电路板，本实用新型特征在于：该三块电路板从上到下按人机交互板、主控板和采集控制板的顺序叠加安装，该三块叠加电路板的一个侧面自上而下呈台阶状向外有一段延升，主控板相对于人机交互板延升出来的台阶上安装有一排螺丝接线端子，采集控制板相对于主控板延升出来的台阶上也安装有一排螺丝接线端子；人机交互板与主控板之间采用软排线电气连接；主控板与采集控制板之间采用软排线电气连接。

本实用新型采集控制板中设置有一个数控电源输出单元，其对外部仪表提供若干路可编程直流电源，数控电压上限为30V，数控电流上限为2A。

本实用新型三块叠加电路板之间通过铜柱支撑固定。

本实用新型人机交互板分别包括显示单元、键盘单元；

主控板由微控制器单元分别连接主通信单元、备通信单元、储存单元、时钟单元、电源管理单元、人机交互接口、采集控制接口；其中电源管理单元还分别与主通信单元、备通信单元、储存单元、时钟单元、微控制器单元、人机交互接口、采集控制接口连接；

采集控制板由电源管理单元分别连接脉冲采集单元、RS232单元、RS485单元、开关输出单元、并行采集单元、模拟量采集单元、数字量采集单元、数控电源输出单元。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型采用多块电路板叠加安装的方式，对各层电路板的功能明析定义，每块电路板都可根据不同的需要进行新的研发升级，并与未改动的电路板硬件兼容，这样，有利于产品升级换代，同时，可以利用现有技术快速研发同系列其它新产品，以适应不同用户的需求，加强了产品的个性化定制能力和市场竞争力。

本实用新型中设计有数控电源输出单元(3.9)，可以根据外部仪表的供电需求，输出多路直流电源，灵活控制仪表供电。采用这种供电方式，可以降低整个系统的供耗，使其在必要的时候才对外部仪表进行供电，其它时间进入断电状态。同样，采用这种供电方式，还延长了外部仪表的生命周期。

附图说明

图1本实施例的结构示意图；

图2本实施例的功能单元图。

具体实施方式

以下结合附图说明一种使用本实用新型的水资源遥测终端机。

如图1所示，一种水资源遥测终端机，包括人机交互板1、主控板2和采集控制板3三块电路板，本实用新型特征在于：该三块电路板从上到下按人机交互板1、主控板2和采集控制板3的顺序叠加安装，该三块叠加电路板的一个侧面自上而下呈台阶状向外有一段延升，主控板2相对于人机交互板1延升出来的台阶上安装有一排螺丝接线端子5，采集控制板3相对于主控板2延升出来的台阶上也安装有一排螺丝接线端子6；人机交互板1与主控板2之间采用软排线7通过人机交互接口2.7电气连接；主控板2与采集控制板3之间采用软排线8通过采集控制接口2.8电气连接。

本实用新型采集控制板3中设置有一个数控电源输出单元3.9，其对外部仪表提供若干路可编程直流电源，数控电压上限为30V，数控电流上限为2A。

本实用新型三块叠加电路板之间通过铜柱4支撑固定。

本实用新型人机交互板1分别包括显示单元1.1、键盘单元1.2；

主控板2由微控制器单元2.5分别连接主通信单元2.1、备通信单元2.2、储存单元2.3、时钟单元2.4、电源管理单元2.6、人机交互接口2.7、采集控制接口2.8；其中电源管理单元2.6还分别与主通信单元2.1、备通信单元2.2、储存单元2.3、时钟单元2.4、微控制器单元2.5、人机交互接口2.7、采集控制接口2.8连接；

采集控制板3由电源管理单元3.5分别连接脉冲采集单元3.1、RS232单元3.2、RS485单元3.3、开关输出单元3.4、并行采集单元3.6、模拟量采集单元3.7、数字量采集单元3.8、数控电源输出单元3.9。

人机交互板1负责数据和参数显示与按键输入处理，方便操作员查看监控数据和参数设置。

主控板2的主通信单元2.1提供主要通信信道用于对外通信；备通信单元2.2提供备用通信信道用于对外通信；存储单元2.3负责存储设备参数和历史数据；时钟单元2.4产生日历时钟信息给设备；微控制器单元2.5是设备的大脑，运行嵌入式软件，负责执行整个设备功能和管理；电源管理单元2.6负责适时给板内其它单元及人机交互板1提供对应的电源。

采集控制板3负责各种水文水资源仪表的信号接入与转换，其把各种仪表的输出信号转换为主控板2识别的采集信号。同时，采集控制板3负责驱动相关控制设备的启停，把主控板2的输出控制信号进行驱动放大,进而控制开关动作。另外，采集控制板3以可编程的方式给多台仪表供电。

脉冲采集单元3.1负责对脉冲类仪表的脉冲信号进行采集和处理，通过该单元，可以接入雨量计、流量计和脉冲水表；RS232单元3.2和RS485单元3.3分别负责对仪表的RS232和RS485接口的信号进行采集和转换匹配。通过它们，可以接入通过RS232和RS485输出的各类水文水资源智能仪表；开关输出单元3.4负责把微弱的控制信号驱动为强大的设备开关动作，控制各类设备，包括水泵、阀门和闸门的启停。电源管理单元3.5负责给板内各单元及主控板2供电；并行采集单元3.6负责把格雷码水位计和闸门开度仪的并行接口输出信号进行采集和转换；模拟量采集单元3.7负责对各类模拟量信号包括0～20mA\4～20mA\0～5V\0～10V输出的的仪表变送信号进行采集和转换；数字量采集单元3.8负责对开关量信号的输入进行采集和转换；数控电源输出单元3.9在主控板2的控制下，对外提供若干路可编程直流电源，数控电压上限为30V，数控电流上限为2A。它们可向外部仪表提供相应需求的电源，灵活控制仪表供电。

其中：

显示单元1.1采用图形点阵液晶显示模组。

存储单元2.3采用铁电存储加闪存存储的方式。铁电存储器负责存储参数，闪存存储器负责存储历史数据。

时钟单元2.4采用内置晶体时钟日历芯片。

微控制器单元2.5采用MSP430系列单片机为核心。

主通信单元2.1、备通信单元2.2和RS232单元3.2采用可休眠的RS232转换器芯片。

RS485单元3.3采用可休眠的RS485转换器芯片。

数控电源输出单元3.9包含5路数控直流电源。

采集控制板3的所有对外输入输出单元采用3级抗浪涌设计。第一级采用空气放电管作为浪涌吸收元件，第二级采用瞬变电压抑制二极管作为浪涌吸收元件，第三级采用芯片内部的静电吸收电路进行末级浪涌吸收。

Claims (4)

1.一种水资源遥测终端机，包括人机交互板(1)、主控板(2)和采集控制板(3)三块电路板，其特征在于：该三块电路板从上到下按人机交互板(1)、主控板(2)和采集控制板(3)的顺序叠加安装，该三块叠加电路板的一个侧面自上而下呈台阶状向外有一段延升，主控板(2)相对于人机交互板(1)延升出来的台阶上安装有一排螺丝接线端子(5)，采集控制板(3)相对于主控板(2)延升出来的台阶上也安装有一排螺丝接线端子(6)；人机交互板(1)与主控板(2)之间采用软排线(7)电气连接；主控板(2)与采集控制板(3)之间采用软排线(8)电气连接。

2.根据权利要求1所述的水资源遥测终端机，其特征在于：采集控制板(3)中设置有一个数控电源输出单元(3.9)，其对外部仪表提供若干路可编程直流电源，数控电压上限为30V，数控电流上限为2A。

3.根据权利要求1所述的水资源遥测终端机，其特征在于：该三块叠加电路板之间通过铜柱(4)支撑固定。

4.根据权利要求1所述的水资源遥测终端机，其特征在于：

人机交互板(1)分别包括显示单元(1.1)、键盘单元(1.2)；

主控板(2)由微控制器单元(2.5)分别连接主通信单元(2.1)、备通信单元(2.2)、储存单元(2.3)、时钟单元(2.4)、电源管理单元(2.6)、人机交互接口(2.7)、采集控制接口(2.8)；其中电源管理单元(2.6)还分别与主通信单元(2.1)、备通信单元(2.2)、储存单元(2.3)、时钟单元(2.4)、微控制器单元(2.5)、人机交互接口(2.7)、采集控制接口(2.8)连接；

采集控制板(3)由电源管理单元(3.5)分别连接脉冲采集单元(3.1)、RS232单元(3.2)、RS485单元(3.3)、开关输出单元(3.4)、并行采集单元(3.6)、模拟量采集单元(3.7)、数字量采集单元(3.8)、数控电源输出单元(3.9)。