CN206210098U - 基于gprs的多种类数据自动采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置，包括：一数据自动采集装置本体，其包括一主控制模块，与其通信连接的数据采集模块组和GPRS通信模块；其中，所述数据采集模块组被设置为至少三种数据类型的数据采集电路，所述GPRS通信模块将采集到的数据上传至云端服务器，以完成数据的自动采集。解决了目前人工抄表读数抄表间隔周期不固定或者很长，浪费大量的人力和物力，以及上传数据类型少，数据采集方式单一，不具有广泛应用性等问题，提高了工作效率和设备的应用范围。

Description

基于GPRS的多种类数据自动采集装置

技术领域

本实用新型涉及一种数据自动采集装置。更具体地说，本实用新型涉及一种用在电磁水表、在线监测仪表以及压力传感器等仪器的数据自动采集装置。

背景技术

目前，自来水行业仪器仪表正在步入远程监控阶段，很多仪表仍然是人工抄表读数，且抄表间隔周期不固定或者很长，尤其是安装在偏远地区的仪表，浪费大量的人力和物力。于是行业内诞生了远传抄表装置，通过GPRS方式上传数据到云端服务器，替代人工抄表。但是目前的远传装置存在的缺陷有：数据采集方式单一，电路板使用寿命短，设备参数设置复杂，上传数据类型少，数据丢包率高或者上传失败，功耗高。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种GPRS无线传输方式将采集的设备数据上传到云端服务器的装置，通过手机卡接收执行和反馈发送短信指令，数据采集采用了脉冲采集、4-20mA和RS485等多种方式。本实用新型可应用于电磁水表的远传抄表、在线监测仪表或者压力传感器的数据远传采集，解决了数据采集方式单一，全天候采集并查看用水量、管道压力、水质参数等数据，对供水量和供水管网的监控及分析提供更加客观和科学的数据。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，包括

一数据自动采集装置本体，其包括一主控制模块，与其通信连接的数据采集模块组和GPRS通信模块；

其中，所述数据采集模块组被设置为至少三种数据类型的数据采集电路，所述GPRS通信模块将采集到的数据上传至云端服务器，以完成数据的自动采集。

优选的是，所述数据采集电路分别为脉冲采集电路、4-20mA采集电路以及485采集电路；

其中，所述脉冲采集电路和4-20mA采集电路均被设置为两路采集电路，以实现同时对五路信号的采集。

优选的是，还包括与所述主控制模块通信连接的电源管理模块和保护模块。

优选的是，所述保护模块中设置有防止各元器件电压、电流过大的过载保护电路、短/断路断开电路以及防雷击电路。

优选的是，所述电源管理模块中设置有电源管理电路、时钟唤醒电路，所述时钟管理电路被设置为闲时休眠模式。

优选的是，所述主控制模块与GPRS通信模块之间还设置有，以对数据采集模块组采集的数据进行存储的Flash闪存模块。

优选的是，所述主控制模块与GPRS通信模块之间被配置为双向通信。

优选的是，所述电源管理模块中的电池被配置为一对串联的电池，电压为7.2V,电池容量为19111mA。

优选的是，所述GPRS通信模块被设置为工作频率为GSM/GPRS850/

900/1800/1900MHz。

优选的是，所述主控制模块通过GPRS通信模块接收短信指令对设备的各参数进行设置，包括命名、密码、采集周期、上传周期。

本实用新型至少包括以下有益效果：

其一，解决了目前人工抄表读数抄表间隔周期不固定或者很长，尤其是安装在偏远地区的仪表，浪费大量的人力和物力的问题，通过GPRS无线传输方式将采集的设备数据上传到云端服务器的装置，可全天候采集并查看用水量、管道压力、水质参数等数据，对供水量和供水管网的监控及分析提供更加客观和科学的数据。

其二，采用了Flash闪存模块连接在与主控制模块和GPRS通信模块之间，有效高效地保存数据，在突发断电情况下，也不会丢失数据，主控制模块和GPRS通信模块相连接，接收短信指令对本实用新型进行各种参数设置，包括命名、密码、采集周期、上传周期、上传服务器地址、通道、恢复出厂设置等，电源模块的整体电路平常采取休眠模式，GPRS模块需要工作时，时钟唤醒电路会自动激活相关模块运行，且时钟电路会通过互联网自动校准时间，确保时间无误差，最大节约电量。

其三，克服了目前远传抄表装置上传数据类型少，数据采集方式单一，不具有广泛应用性等弊端。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型种一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置中各模块连接结构示意图；

图2说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的电源管理模块；

图3说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的通讯模块；

图4说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的主控制模块；

图5说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的模拟信号调理模块；

图6说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的脉冲信号调理模块；

图7说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的RS485模块；

图8说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的唤醒电路模块；

图9说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的GPRS开关机模块；

图10说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的SIM卡模块；

图11说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的Flash闪存模块；

图12说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的插座模块；

图13说明的是一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的Jlink&SW模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型/实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1示出了根据本实用新型的一种实现形式，其中包括：

一数据自动采集装置本体，其包括一主控制模块4，与其通信连接的数据采集模块组和GPRS通信模块6；

其中，所述数据采集模块组被设置为至少三种数据类型的数据采集电路，所述GPRS通信模块将采集到的数据上传至云端服务器，以完成数据的自动采集，主控制模块采用ST品牌STM32L152RBT6芯片，处理速度快，功耗低。采用这种方案具有提供一种以GPRS无线传输方式将采集的数据上传到云端服务器的装置，通过手机卡接收执行指令和反馈发送短信指令，数据采集采用了脉冲采集、4-20mA和RS485等多种方式，本实用新型可应用于电磁水表的远传抄表、在线监测仪表或者压力传感器的数据远传采集，解决了数据采集方式单一的弊端，能够全天候采集并查看用水量、管道压力、水质参数等数据，对供水量和供水管网的监控及分析提供更加客观和科学的数据的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述数据采集电路分别为脉冲采集电路1、4-20mA采集电路2以及485采集电路3；

其中，所述脉冲采集电路和4-20mA采集电路均被设置为两路采集电路，以实现同时对五路信号的采集。采用这种方案具有采集数据方式多样化，适应多种水表的数据采集，能够在同一时间对五个信号数据进行采集，大大的提高了工作效率和装置的应用范围，且各数据采集模块可同时独立运行，互不影响，设置简单，功耗低，运行非常稳定的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，还包括与所述主控制模块通信连接的电源管理模块7和保护模块8。采用这种方案具有电源模块的整体电路平常采取休眠模式，GPRS模块需要工作时，时钟唤醒电路会自动激活相关模块运行，且时钟电路会通过互联网自动校准时间，确保时间无误差，最大节约电量以及保护电路中设置有过压、过流、欠压、短路、防雷击等安全保护措施，最大程度的保护装置正常工作的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述保护模块中设置有防止各元器件电压、电流过大的过载保护电路、短/断路断开电路以及防雷击电路。采用这种方案具有保护设备不会在电流、电压过大的情况下烧毁设备以及在极端天气下对设备的安全性产生影响的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述电源管理模块中设置有电源管理电路、时钟唤醒电路，所述时钟管理电路被设置为闲时休眠模式。采用这种方案具有时钟唤醒电路能在控制下被唤醒，平时处于休眠待机状态，节约电量，增加使用寿命的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述主控制模块与GPRS通信模块之间还设置有，以对数据采集模块组采集的数据进行存储的Flash闪存模块5，Flash闪存模块中U2采用Microchip品牌SST26VF032B-104I芯片，使得运行速度比上一代同级别的芯片快1000倍。采用这种方案具有Flash闪存能能够在第一时间将数据采集模块中采集到的数据接收并保存，满足主控制模块对其存储数据的随意调取使用，防止在断电等其他意外情况下防止数据丢失的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述主控制模块与GPRS通信模块之间被配置为双向通信。采用这种方案具有当GPRS通信模块接收到外部终端的指令后，能够将指令反馈给主控制模块，以使主控制模块对系统的各模块的工作状态进行调控，使装置正常工作的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述电源管理模块中的电池被配置为一对串联的电池，电压为7.2V,电池容量为19111mA。采用这种方案具有给装置中的各模块提供工作电压，以及容量较大的电池能够满足设备中长时间的电力需求的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述GPRS通信模块被设置为工作频率为GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz，通信模块采用SIMCOM品牌SIM800C芯片。采用这种方案具有可以低功耗实现语音、SMS和数据信息的传输有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，所述主控制模块通过GPRS通信模块接收短信指令对设备的各参数进行设置，包括命名、密码、采集周期、上传周期。采用这种方案具有能够根据短信指令对各个需要修改的参数进行及时修改的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，包括：

一数据自动采集装置本体，其包括一主控制模块，与其通信连接的数据采集模块组和GPRS通信模块；

其中，所述数据采集模块组被设置为至少三种数据类型的数据采集电路，所述GPRS通信模块将采集到的数据上传至云端服务器，以完成数据的自动采集。

2.如权利要求1所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，所述数据采集电路分别为脉冲采集电路、4-20mA采集电路以及485采集电路；

其中，所述脉冲采集电路和4-20mA采集电路均被设置为两路采集电路，以实现同时对五路信号的采集。

3.如权利要求1所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，还包括与所述主控制模块通信连接的电源管理模块和保护模块。

4.如权利要求3所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，所述保护模块中设置有防止各元器件电压、电流过大的过载保护电路、短/断路断开电路以及防雷击电路。

5.如权利要求3所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，所述电源管理模块中设置有电源管理电路、时钟唤醒电路，所述时钟管理电路被设置为闲时休眠模式。

6.如权利要求1所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，所述主控制模块与GPRS通信模块之间还设置有，以对数据采集模块组采集的数据进行存储的Flash闪存模块。

7.如权利要求1所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，所述主控制模块与GPRS通信模块之间被配置为双向通信。

8.如权利要求3所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，所述电源管理模块中的电池被配置为一对串联的电池，电压为6.3-8.4V,电池容量为18600-19500mA。

9.如权利要求1所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，所述GPRS通信模块被设置为工作频率为GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz。

10.如权利要求1所述的基于GPRS的多种类数据自动采集装置，其特征在于，所述主控制模块通过GPRS通信模块接收短信指令对设备的各参数进行设置，包括命名、密码、采集周期、上传周期。