CN206863190U - 一种适用于遥测站工况监测终端的工况采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，包括电源接口、信号接口、电气采样电路、传感器信号采样电路、微处理器、通讯单元。电气采样电路用于采集电源类部件的电气工况数据并输入到微处理器，并输出电能作为整个工况采集器的电源借用输入；传感器信号采样电路用于将传感器类部件的输出信号分为两路输出，其中一路输出作为传感器类部件的业务数据输出，另一路输出连接到微处理器；微处理器通过通讯单元与遥测站工况监测终端的主模块进行通讯。本装置能够采集电源类部件的电气工况数据或传感器类部件的业务数据并上传到遥测站工况监测终端的主控模块，同时能够借用采集对象的电源为自身供电。

Description

一种适用于遥测站工况监测终端的工况采集器

技术领域

本实用新型涉及一种适用于遥测站工况监测终端的工况采集器。

背景技术

远程测控终端系统(RTU)，即遥测站是构成水文水资源监控系统的核心装置，是一种野外观探测设备。由于水文水资源监测系统的现场布设环境复杂，RTU数量大、分布广，巡查成本高，不能预先知道故障所在，往往需要携带大量配件前往现场，给维护工作带来了诸多困难。因此，迫切需要提供一种便于安装的装置，来监测RTU成套设备以及机箱等工作环境多种状况，协助日常的设备维护，高效及时地获得设备工况信息，并及时发现故障。

根据监测目标部件的不同，主要分类为两部分：一类是电源类部件，如蓄电池电量，一类是传感器类部件。RTU设备中主要的工况集中表现在电源类状态，如蓄电池电量，工作部传感器类状态，如传感器输出值范围以及系统其他外设状况，如柜门开闭等方面。而电源类状态和其他外设状态主要由其本身或监测判断它的电压电流信号构成，以直流电压/电流采样作为电气类工况指标。而传感器类的部件，除了检测其电压电流数据外，本身功能是否正常输出也需要检测。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，能够采集电源类部件的电气工况数据或传感器类部件的业务数据并上传到遥测站工况监测终端(CMU)的主控模块，同时能够借用采集对象的电源为自身供电。

技术方案：一种适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，包括电源接口、信号接口、多功能采集模块、微处理器、通讯单元，所述多功能采集模块包括电气采样电路和传感器信号采样电路；所述电源接口用于旁路接入被检测的目标遥测站的电源类部件的电源线路上，所述信号接口用于连接目标遥测站的传感器类部件的信号输出端；所述电源接口的输出端连接所述电气采样电路，所述电气采样电路用于采集电源类部件的电气工况数据并输入到所述微处理器，并输出电能作为整个工况采集器的电源借用输入；所述信号接口的输出端连接所述传感器信号采样电路，所述传感器信号采样电路用于将所述传感器类部件的输出信号分为两路输出，其中一路输出作为所述传感器类部件的业务数据输出，另一路输出连接到所述微处理器；所述微处理器通过所述通讯单元与遥测站工况监测终端的主模块进行通讯。

进一步的，还包括防雷电路，所述防雷电路设置在所述电源接口和电气采样电路之间，以及所述信号接口和传感器信号采样电路之间。

进一步的，所述通讯单元包括串行总线接口和无线收发单元。

进一步的，所述电源接口采用低静态电流LDO稳压器。

进一步的，所述无线收发单元为Zigbee无线模块。

有益效果：本实用新型的工况采集器适用于遥测站工况监测终端，能够采集电源类部件的电气工况数据或传感器类部件的业务数据并上传到遥测站工况监测终端的主控模块，并通过旁路接入被检测的目标遥测站的电源类部件的电源线路上取电来作为工况采集器的电源。

附图说明

图1是本实用新型的工况采集器结构示意图；

图2是实用新型的工况采集器工作布置示意图；

图3是工况采集器中电气采样电路的拓扑结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。

如图1所示，一种适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，作为工况监测终端的前端采集设备，包括电源接口、信号接口、多功能采集模块、微处理器、通讯单元，其中多功能采集模块包括电气采样电路和传感器信号采样电路。

如图2所示，本实用新型的工况采集器分布在被检测遥测站的功能部件旁，根据实际水文水资源遥测站配套的设备系列，工况采集器可采集的工况如蓄电池的电量、传感器的输出信号状况、太阳能板输出电流电压大小等。遥测站工况监测终端的主模块内置于新安装的遥测站机箱中，或外接在旧遥测站上及其配套设备旁，用于接收各工况采集器的数据，并对接收数据进行处理后发送回RTU的数据发送单元(DTU)，经DTU上传至远程监测中心。

电源接口采用低静态电流LDO稳压器，电源接口旁路接入被检测的目标遥测站的电源类部件的电源线路上，用于从电源类部件上取电以及作为采集电气工况数据的端口。电源接口的输出端经防雷电路连接电气采样电路，用于采集电源类部件的电气工况数据并输入到微处理器，并输出电能作为整个工况采集器的电源借用输入。其中，防雷电路用来保护整个工况采集器，以免借用的电源电路过载或野外雷电带来的电气冲击损伤。

信号接口用于连接目标遥测站的传感器类部件的信号输出端。信号接口的输出端经防雷电路连接传感器信号采样电路，传感器信号采样电路用于将传感器类部件的输出信号分为两路输出，其中一路输出作为传感器类部件的业务数据输出，另一路输出连接到微处理器。

通讯单元包括RS485串行总线接口和无线收发单元，微处理器通过通讯单元与遥测站工况监测终端的主模块进行通讯；本实施例中，无线收发单元为Zigbee无线模块。串行总线接口用以传输唤醒通信控制和将工况数据回传CMU主模块，无线收发单元与串行总线接口作用并列，作为第二种备份传输控制接口，以无线轮询方式安排时序，唤醒休眠工况采集器并将工况数据回传CMU主模块。

电源类部件主要监测判断它的电压电流信号，故电气采样电路以直流电压/电流采样作为电气类工况指标，并直接旁路目标部件的电源电路以“借电”方式为本模块供电。其具体电路如图3所示，其电源输入连接电源接口的输出端，通过限流电阻R3限流后作为电源输出为其他模块进行供电。由电阻R1、R2、电容C1以及放大器A1构成传统的电压采样电路，放大器A1的输出端即为对电压采样的输出，并连接到微处理器。由并联在电阻R3上的电流采样芯片对输入电流进行采样后，由电阻R4、R5、电容C2以及放大器A2构成传统的采样电路输出得到电流采样值，并连接到微处理器。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，其特征在于：包括电源接口、信号接口、多功能采集模块、微处理器、通讯单元，所述多功能采集模块包括电气采样电路和传感器信号采样电路；所述电源接口用于旁路接入被检测的目标遥测站的电源类部件的电源线路上，所述信号接口用于连接目标遥测站的传感器类部件的信号输出端；所述电源接口的输出端连接所述电气采样电路，所述电气采样电路用于采集电源类部件的电气工况数据并输入到所述微处理器，并输出电能作为整个工况采集器的电源借用输入；所述信号接口的输出端连接所述传感器信号采样电路，所述传感器信号采样电路用于将所述传感器类部件的输出信号分为两路输出，其中一路输出作为所述传感器类部件的业务数据输出，另一路输出连接到所述微处理器；所述微处理器通过所述通讯单元与遥测站工况监测终端的主模块进行通讯。

2.根据权利要求1所述的适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，其特征在于：还包括防雷电路，所述防雷电路设置在所述电源接口和电气采样电路之间，以及所述信号接口和传感器信号采样电路之间。

3.根据权利要求1或2所述的适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，其特征在于：所述通讯单元包括串行总线接口和无线收发单元。

4.根据权利要求3所述的适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，其特征在于：所述电源接口采用低静态电流LDO稳压器。

5.根据权利要求3所述的适用于遥测站工况监测终端的工况采集器，其特征在于：所述无线收发单元为Zigbee无线模块。