CN208109185U - 一种太阳能智能数据采集终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能智能数据采集终端，其包括采集模块(1)、串口模块(2)、时钟电路(3)、控制模块(4)、通讯模块(5)、物联平台(6)、存储模块(7)、太阳能控制器(8)、电源管理模块(9)、电源模块(10)，所述控制模块(4)分别与采集模块(1)、串口模块(2)、时钟电路(3)、通讯模块(5)、太阳能控制器(8)、电源模块(10)电连接；所述控制模块(4)还电连接有用于有效合理控制各模块利用电力能源的电源管理模块(9)；所述控制模块(4)通过通讯模块(5)连接有物联平台(6)，所述存储模块(7)与通讯模块(5)电连接。本实用新型制造成本低、结构简单、安全可靠、安装调试方便、环境影响小，精度高，能有效远距离传输采集数据，降低整个系统的功耗。

Description

一种太阳能智能数据采集终端

技术领域

本实用新型涉及水务监控技术领域，特别涉及一种太阳能智能数据采集终端。

背景技术

当今市场上的监控设备，通信制式单一、采集参数和通道少以及户外供电不便等问题，一台设备无法满足大部分现场的采集要求，往往一个监控点要装多台设备或者外加额外的蓄电池才能解决。

有鉴于此，特提出本实用新型，以改正上述现有技术的不足之处。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能智能数据采集终端，该太阳能智能数据采集终端制造成本低、结构简单、安全可靠、安装调试方便、环境影响小，精度高，能有效远距离传输采集数据，降低整个系统的功耗。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种太阳能智能数据采集终端，其包括采集模块、串口模块、时钟电路、控制模块、通讯模块、物联平台、存储模块、太阳能控制器、电源管理模块、电源模块，所述控制模块分别与采集模块、串口模块、时钟电路、通讯模块、太阳能控制器、电源模块电连接；所述控制模块还电连接有用于有效合理控制各模块利用电力能源的电源管理模块；所述控制模块通过通讯模块连接有物联平台，所述存储模块与通讯模块电连接。

本实用新型的进一步改进为，所述采集模块用于对外部数据源进行采集。

本实用新型的进一步改进为，所述串口模块利用串口RS232/485与外部设备进行通讯。

本实用新型的进一步改进为，所述控制模块采单片机控制。

本实用新型的进一步改进为，所述通讯模块采用GSM、GPRS、CDMA和LTE 4G通讯制式通讯。

本实用新型的进一步改进为，所述电源模块采用锂电池供电或连接太阳能板供电。

相较于现有技术，本实用新型将采集模块采集到的各种参数输送给控制模块，控制模块对各种信号进行识别、分类并且做出对应的操作，然后通过数字信号传输到通讯模块处理和存储到存储模块，同时该数字信号还通过通讯模块传输至物联平台，物联平台对该数字信号进行存储、计算和分析，形成一系列的统计数据，给予管理系统提供数据服务。本实用新型制造成本低、结构简单、安全可靠、安装调试方便、环境影响小，精度高，能有效远距离传输采集数据，降低整个系统的功耗。

附图说明

图1是本实用新型的原理结构框图;

图2是本实用新型的控制模块(STM32F103VET6)电路原理图;

图3是本实用新型的RS232直读流量计接口电路图;

图4是本实用新型的RS485直读流量计接口电路图;

图5是本实用新型的管理模块中太阳能板供电管理和锂电池充电管理(LT3652)电路图;

图6为本实用新型的电源模块升压转换(TPS61088)电路图;

图7为本实用新型的电源模块稳压器(MIC5219)模块电路图;

图8为本实用新型的通讯模块(SIM868 PCIE)电路图;

图9为本实用新型的部分模拟量采集模块电路图;

图10为本实用新型的部分脉冲量采集模块电路图。

图中各部件名称如下：

1—采集模块;

2—串口模块;

3—时钟电路;

4—控制模块;

5—通讯模块;

6—物联平台;

7—存储模块;

8—太阳能控制器;

9—电源管理模块;

10—电源模块。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1所示，本实用新型的太阳能智能数据采集终端，其包括采集模块1、串口模块2、时钟电路3、控制模块4、通讯模块5、物联平台6、存储模块7、太阳能控制器8、电源管理模块9、电源模块10，所述控制模块4分别与采集模块1、串口模块2、时钟电路3、通讯模块5、太阳能控制器8、电源模块10电连接；所述控制模块4还电连接有用于有效合理控制各模块利用电力能源的电源管理模块9；所述控制模块4通过通讯模块5连接有物联平台6，所述存储模块7与通讯模块5电连接。

具体地，如图1、图2所示，所述采集模块1用于对外部数据源进行采集，可以采集模拟量（电流、电压）、脉冲量和数字量，其采用多通道的采集模式，其可根据具体实际设定采样通道数和采集频率，并且自动扫描采集。所述串口模块2利用串口RS232/485与外部设备进行通讯，通讯协议有Modbus或者自定义的协议格式。RS485直读流量计接口电路用于控制模块4与RS485直读流量计的电连接；相应的接口电路也可以用所述RS232/RS485转换器作为RS232直读流量计接口电路替换以电连接RS232直读流量计，将读数交给控制模块4处理。所述时钟电路3主要用于提高设备的数据采集处理频率。所述控制模块4采用的是单片机，本实施例中具体为STM32F103VET6的型号，其将采集模块1采集到的各种信号进行识别、分类并且做出对应的操作，然后通过数字信号传输到通讯模块5处理和存储到存储模块7。同时，该数字信号还通过通讯模块5传输至物联平台6，物联平台6对该数字信号进行存储、计算和分析，形成一系列的统计数据，给予管理系统提供数据服务。另外，所述控制模块4可以根据运行状态，通过电源管理模块9控制各个模块的供电与断电，从而达到降低功耗的目的。所述控制模块4为整个设备的核心，通过实时操作系统，对外围的处理模块、组件进行控制，以及驱动数据采集、电源管理、存储管理及数据通讯的工作。所述通讯模块5采用GSM、GPRS、CDMA和LTE 4G通讯制式通讯。对采集模块1采集的数据利用通讯协议向物联网平台发送。所述物联平台6用于接收设备上传的数据，以及下设备端发送控制指令。所述存储模块7在网络通讯状况不太好的情况下，对设备采集的数据进行额外存储。所述太阳能控制器8用于将太阳能转换为电能的控制器，使得设备能够在接市电不方便的地方依然可以维持正常的工作，同时极大的降低用户使用的成本。所述电源管理模块9设备电源智能管理模块，可以在锂电、市电及太阳能之间进行无缝的切换。所述电源模块10是该设备的电源，可以是锂电、市电或太阳能。

如图5～图10所示，所述电源管理模块9由LT3652、TPS61088、MIC5219和若干个MOS管组成，并且外接3.7V锂电池、太阳能板或直流电供电；所述LT3652把外接太能板或直流电源进行电压转换，输出4.2V电压，为锂电池进行充电和给予TPS61088供电；所述TPS61088将4.2V的电压或锂电池供电电压升至5V，以供应产品的工作。然后再配合采集模块1中的模拟量采集电路，以图8所示的A_IN1通道为例，压力表输出4-20mA的电流，经过R57分压后，经TLV6001运放放大信号，由R55传给MCU的ADC转换器。所述TPS61088作为总电源，给所述设备供电，当整个无线远传智能数据采集终端进入休眠状态时，则所述控制模块4会控制相应的MOS管断开各个模块的电源，从而实现节约能耗的目的。

如图5～图10所示，所述通讯模块5采用mini-PCI接口，使用GPRS网络时，如图8所示接上的SIM868PCIE模块；当需要使用LTE 4G网络时，则可更换QUECTEL EC20模块，两款模块的硬件接口兼容，可随意更换，此外，通讯模块5还可以兼容GSM制式。

本实用新型的工作原理：采集模块1将采集到的各种信息（如可以采集模拟量（电流、电压），脉冲量和数字量等信息）输送给控制模块4，控制模块4对各种信号进行识别、分类并且做出对应的操作，然后通过数字信号传输到通讯模块5处理和存储到存储模块7，同时该数字信号还通过通讯模块5传输至物联平台6，物联平台6对该数字信号进行存储、计算和分析，形成一系列的统计数据，给予管理系统提供数据服务。另外，所述控制模块4可以根据运行状态，通过电源管理模块9控制各个模块的供电与断电，从而达到降低功耗的目的。

本实用新型的优点在于，本实用新型将采集模块1将采集到的各种信号参数输送给控制模块4，控制模块4对各种信号进行识别、分类并且做出对应的操作，然后通过数字信号传输到通讯模块5处理和存储到存储模块7，同时该数字信号还通过通讯模块5传输至物联平台6，物联平台6对该数字信号进行存储、计算和分析，形成一系列的统计数据，给予管理系统提供数据服务。本实用新型制造成本低、结构简单、安全可靠、安装调试方便、环境影响小，精度高，能有效远距离传输采集数据，降低整个系统的功耗。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种太阳能智能数据采集终端，其特征在于：其包括采集模块(1)、串口模块(2)、时钟电路(3)、控制模块(4)、通讯模块(5)、物联平台(6)、存储模块(7)、太阳能控制器(8)、电源管理模块(9)、电源模块(10)，所述控制模块(4)分别与采集模块(1)、串口模块(2)、时钟电路(3)、通讯模块(5)、太阳能控制器(8)、电源模块(10)电连接；所述控制模块(4)还电连接有用于有效合理控制各模块利用电力能源的电源管理模块(9)；所述控制模块(4)通过通讯模块(5)连接有物联平台(6)，所述存储模块(7)与通讯模块(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能智能数据采集终端，其特征在于：所述采集模块(1)用于对外部数据源进行采集。

3.根据权利要求1所述的太阳能智能数据采集终端，其特征在于：所述串口模块(2)利用串口RS232/485与外部设备进行通讯。

4.根据权利要求1所述的太阳能智能数据采集终端，其特征在于：所述控制模块(4)采用单片机控制。

5.根据权利要求1所述的太阳能智能数据采集终端，其特征在于：所述通讯模块(5)采用GSM、GPRS、CDMA和LTE 4G通讯制式通讯。

6.根据权利要求1所述的太阳能智能数据采集终端，其特征在于：所述电源模块(10)采用锂电池供电或连接太阳能板供电。