CN205809617U - 一种电池供电微功耗远程测控终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池供电微功耗远程测控终端，属于远程测控领域，包括嵌入式CPU、2G/3G手机模块、电源模块、实时时钟、存储器、蓝牙通信模块、传感器接口和干簧管；所述2G/3G手机模块、电源模块、实时时钟、存储器、蓝牙通信模块、传感器接口、干簧管分别与所述嵌入式CPU相连接。本实用新型设有实时时钟和蓝牙通信模块，通过手机APP可以与电池供电微功耗远程测控终端进行通信，并可根据需求配置电池供电微功耗远程测控终端的采集周期和上报周期，在降低功耗的同时，也满足了不同场所的需求。再者也可以使用手机检测电池供电微功耗远程测控终端，十分便捷。

Description

一种电池供电微功耗远程测控终端

技术领域

本实用新型涉及一种电池供电微功耗远程测控终端，属于远程测控领域。

背景技术

远程测控终端(RTU)，英文全称RemoteTerminalUnit,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。RTU是构成企业综合自动化系统的核心装置，通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。它通过自身的软件(或智能软件)系统，可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。

随着信息技术的不断发展，城市信息化应用水平不断提升，智慧城市建设应运而生。智慧城市建设充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活建设智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。远程测控终端作为获取智慧城市关键信息的智能化终端必须能够适应各种不同行业的应用要求，降低综合成本，满足未来的大批量应用需求。

传统的远程测控终端采用市电供电、RS485总线或以太网通信，功耗高、通信距离短，布线施工复杂，不利于分布式监控系统的应用，比如自来水供水管网的流量压力监测系统、空气质量监测系统、水文信息监测系统等都是分布广、没有市电、现场工作环境恶劣的应用。

要解决在无法提供电源、无法布线、工作环境恶劣的远程监控需求，必须解决以下问题:(1)终端必须采用电池供电，而且必须做到低功耗，延长终端的工 作时间；(2)终端必须采用无线通讯方式，而且要不受距离的限制；(3)终端必须能够适应恶劣的工作环境，工作温度范围要尽量宽，而且要防水防尘；(4)终端必须提供丰富的传感器接口，并能定时向传感器提供电源，采集传感器信号；(5)终端必须使用简单，易于配置，终端基本都是野外运行，现场配置要简单方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决当前问题，提供一种集电池供电、网络通信、信号采集存储为一体的电池供电微功耗远程测控终端，适用于分布式监控系统、无法提供电源、无法布线、环境恶劣的应用,在环保、水利、给排水、气象、交通等领域的应用具有绝对优势，具有广阔的市场前景。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种电池供电微功耗远程测控终端包括嵌入式CPU、2G/3G手机模块、电源模块、实时时钟、存储器、蓝牙通信模块、传感器接口和干簧管；所述2G/3G手机模块、电源模块、实时时钟、存储器、蓝牙通信模块、传感器接口、干簧管分别与所述嵌入式CPU相连接；所述传感器接口设有RS485总线通信接口、MBUS总线通信接口、模拟量信号采集接口、开关量采集接口和开关量输出接口，并能够提供多种类型的电源输出给外部传感器，满足各种需求。

进一步，所述电源模块采用4节19安时的能量型锂亚电池供电。

进一步，所述电池供电微功耗远程测控终端设有实时时钟，可以定时采集定时通信，休眠功耗低于50微安，采集功耗低于50毫安，通信功耗低于100毫安，设定5分钟采集一次，2个小时通信一次工作时间大于2年；

进一步，所述实时时钟为工业级时钟，保证所述电池供电微功耗远程测控终端可靠周期性唤醒，并能够通过网络校时。

进一步，所述电池供电微功耗远程测控终端采用IP68防护外壳及接口，可以有效防水防尘。

进一步，所述电池供电微功耗远程测控终端设有蓝牙通信模块，采用手机APP可实现对电池供电微功耗远程测控终端的参数设置，解决户外产品使用 功能检测和产品设置的问题。

进一步，所述存储器为大容量FLASH存储器，可以保存采集数据，当采集周期设置为5分钟时，可以存储5年的数据。

进一步，所述电池供电微功耗远程测控终端带有干簧管，用磁铁可以触发干簧管闭合，唤醒所述电池供电微功耗远程测控终端。

进一步，所述电池供电微功耗远程测控终端具有告警触发主动上报功能，当采集信号值超出预设的范围时，电池供电微功耗远程测控终端无需等待上报周期到就立即开启2G/3G手机模块上报数据。

本实用新型电池供电微功耗远程测控终端的工作原理：(下面将电池供电微功耗远程测控终端简写成终端)终端出厂的参数配置为无采集周期无通信周期，终端工作于休眠状态，终端的工作电流小于50个微安，当终端在现场安装完毕后，采用磁铁触发终端的干簧管开关唤醒终端的蓝牙通信模块，通过手机APP可以与终端进行通信，配置终端的采集周期和上报周期，配置完毕后终端继续进入休眠状态，当采集时间周期到时，终端自动唤醒，并输出电源给传感器，读取传感器的信号值并将采集到的数据存储在终端的存储器中，然后终端继续进入休眠状态，当通信周期时间到时，终端自动唤醒，开启2G/3G无线通讯功能，接入公用移动通信网络并拨号上网，将存储的采集数据通过TCPIP协议上报到到数据监控平台，确认上报完成后，终端继续进入休眠状态等带下一个采集周期或通信周期到来，终端工作于在休眠及唤醒交互模式。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型集成2G/3G手机模块，利用公共移动通信网络技术、IP网络通信技术实现远距离无线通讯，距离不再受限制，只要有公共移动网络信号覆盖的地方均能实现通信，适用范围广。

(2)本实用新型设有实时时钟和蓝牙通信模块，通过手机APP可以与电池供电微功耗远程测控终端进行通信，并可根据需求配置电池供电微功耗远程测控终端的采集周期和上报周期，在降低功耗的同时，也满足了不同场所的需求。再者也可以使用手机检测电池供电微功耗远程测控终端，十分便捷。

(3)本实用新型采用丰富多样的传感器接口，可以满足不同的需求。

附图说明

图1为本实用新型电池供电微功耗远程测控终端的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

如图所示，一种电池供电微功耗远程测控终端包括嵌入式CPU12、2G/3G手机模块8、电源模块13、实时时钟11、存储器10、蓝牙通信模块9、传感器接口7和干簧管14；所述2G/3G手机模块8、电源模块13、实时时钟11、存储器10、蓝牙通信模块9、传感器接口7、干簧/14分别与所述嵌入式CPU12相连接；所述传感器接口7设有RS485总线通信接口2、MBUS总线通信接口3、模拟量信号采集接口4、开关量采集接口5和开关量输出接口6，并能够提供多种类型的电源输出1给外部传感器，满足各种需求。所述电源模块13采用4节19安时的能量型锂亚电池供电。所述电池供电微功耗远程测控终端设有实时时钟11，可以定时采集定时通信，休眠功耗低于50微安，采集功耗低于50毫安，通信功耗低于100毫安，设定5分钟采集一次，2个小时通信一次工作时间大于2年；所述实时时钟11为工业级时钟，保证所述电池供电微功耗远程测控终端可靠周期性唤醒，并能够通过网络校时。所述电池供电微功耗远程测控终端采用IP68防护外壳及接口，可以有效防水防尘。所述电池供电微功耗远程测控终端设有蓝牙通信模块9，采用手机APP可实现对电池供电微功耗远程测控终端的参数设置，解决户外产品使用功能检测和产品设置的问题。所述存储器10为大容量FLASH存储器，可以保存采集数据，当采集周期设置为5分钟时，可以存储5年的数据。所述电池供电微功耗远程测控终端带有干簧管14，用磁铁可以触发干簧管14闭合，唤醒所述电池供电微功耗远程测控终端。所述电池供电微功耗远程测控终端具有告警触发主动上报功能，当采集信号值超出预设的范围时，终端无需等待上报周期到就立即开启2G/3G手机模块上报数据。

本实用新型微功耗的实现：

(1)当终端进入休眠状态时，嵌入式CPU控制切断2G/3G手机模块、电源模块、 实时时钟、存储器、蓝牙通信模块、传感器接口的电源，同时CPU也进入休眠状态，此时功耗最低不大于50微安。

(2)如果要配置终端，通过磁体触发连接CPU唤醒管脚的干簧管闭合，唤醒CPU，CPU仅打开蓝牙模块和存储器的供电电源，让手机APP可以通过蓝牙配置参数，配置模式下的功耗不大于50毫安，当CPU大于30秒未收到蓝牙配置指令后CPU切断存储器、蓝牙模块电源进入修休眠状态。

(3)采集周期到时，实时时钟输出唤醒信号给CPU唤醒CPU，CPU打开存储器、传感器接口电源、并输出电源给外部传感器，并读取数据存储到存储器中，然后CPU切断存储器、传感器接口电源进入修休眠状态，整个采集存储时间不超过15秒，电流不大于50毫安。

(4)上报周期到时，实时时钟输出唤醒信号给CPU唤醒CPU，CPU打开存储器、2G/3G手机模块电源，读取存储器的数据并启动TCPIP发送数据到监控平台，发送完成后CPU切断存储器、2G/3G手机模块电源进入修休眠状态，发送数据的时间不超过120秒，电流不大于100毫安。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于包括嵌入式CPU、2G/3G手机模块、电源模块、实时时钟、存储器、蓝牙通信模块、传感器接口和干簧管；所述2G/3G手机模块、电源模块、实时时钟、存储器、蓝牙通信模块、传感器接口、干簧管分别与所述嵌入式CPU相连接；所述传感器接口设有RS485总线通信接口、MBUS总线通信接口、模拟量信号采集接口、开关量采集接口和开关量输出接口，并能够提供多种类型的电源输出给外部传感器，满足各种需求。

2.根据权利要求1所述的一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于：所述电源模块采用4节19安时的能量型锂亚电池供电。

3.根据权利要求1所述的一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于：所述电池供电微功耗远程测控终端设有实时时钟，可以定时采集定时通信，休眠功耗低于50微安，采集功耗低于50毫安，通信功耗低于100毫安，设定5分钟采集一次，2个小时通信一次工作时间大于2年。

4.根据权利要求1所述的一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于：所述实时时钟为工业级时钟，保证所述电池供电微功耗远程测控终端可靠周期性唤醒，并能够通过网络校时。

5.根据权利要求1所述的一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于：所述电池供电微功耗远程测控终端采用IP68防护外壳及接口，可以有效防水防尘。

6.根据权利要求1所述的一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于：所述电池供电微功耗远程测控终端设有蓝牙通信模块，采用手机APP可实现对电池供电微功耗远程测控终端的参数设置，解决户外产品使用功能检测和产品设置的问题。

7.根据权利要求1所述的一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于：所述存储器为大容量FLASH存储器，可以保存采集数据，当采集周期设置为5分钟时，可以存储5年的数据。

8.根据权利要求1所述的一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于：所述电池供电微功耗远程测控终端带有干簧管，用磁铁可以触发干簧管闭合，唤 醒所述电池供电微功耗远程测控终端。

9.根据权利要求1所述的一种电池供电微功耗远程测控终端，其特征在于：所述电池供电微功耗远程测控终端具有告警触发主动上报功能，当采集信号值超出预设的范围时，电池供电微功耗远程测控终端无需等待上报周期到就立即开启2G/3G手机模块上报数据。