CN208367510U - 一种网络式智能环境监测控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种网络式智能环境监测控制设备，它包括壳体，微控制器、信息采集模块、看门狗电路；壳体内设置有微控制器；微控制器分别与信息采集模块、开关控制模块、传输模块、语音模块、看门狗电路、电源模块相连接；微控制器通过开关控制模块与电磁阀相连接；微控制器通过信息采集模块与传感器相连接；微控制器通过传输模块与监控中心相连接；信息采集模块上设置有多个数字接口、模拟接口；多个数字接口、模拟接口分别通过线缆与多个传感器相连接；壳体的底部设置有多个输入输出接口。本实用新型不仅支持多种传感器的随意增减和热插拔，而且增加了多种传输方式的接口，提高了环境监测设备的灵活性和扩展性。

Description

一种网络式智能环境监测控制设备

技术领域

本实用新型涉及一种监测控制设备，尤其涉及一种网络式智能环境监测控制设备。

背景技术

目前，我国环境监测领域智能监控设备发展迅速, 但与世界先进国家相比，我国在环境数据观测试验、监测自动化设施、科技支撑等方面存在着比较明显的差距。首先，监控设备可支持的传感器类型较少，且扩展性较差；其次，支持的通讯方式单一，无法满足各种现场数据的传输需求；再者，缺少完善的本地人机交互功能，现场配置和获取数据操作非常不便；此外，设备更换不方便，可维护性不高。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种网络式智能环境监测控制设备。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种网络式智能环境监测控制设备，包括壳体，微控制器、信息采集模块、看门狗电路；壳体内设置有微控制器；微控制器分别与信息采集模块、开关控制模块、传输模块、语音模块、看门狗电路、电源模块相连接；微控制器通过开关控制模块与电磁阀相连接；微控制器通过信息采集模块与传感器相连接；微控制器通过传输模块与监控中心相连接；

信息采集模块上设置有多个数字接口、模拟接口；多个数字接口、模拟接口分别通过线缆与多个传感器相连接；传输模块上设置有RF模块接口、以太网接口、RS485接口、MINIPCI-E接口；

壳体的底部设置有多个输入输出接口，多个输入输出接口分别与开关电源线、模拟信号线、控制线、通讯线相连接。

壳体的前侧面上设置有显示模块、按键模块；显示模块、按键模块均与微控制器相连接。

显示模块包括LCD显示屏、指示灯；LCD显示屏的下方依次设置有指示灯、按键。

电源模块上分别设置有3.3V、4V、5V的电源接口。

本实用新型不仅支持多种传感器的随意增减和热插拔，而且增加了多种传输方式的接口，从而提高了环境监测设备的灵活性和扩展性，同时采用模块化配置和良好的人机交互接口，提高了设备操作的便捷性、维修的快捷性和使用灵活性，具有广泛的适用性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1的整体结构连接框图。

图中：1、壳体；2、LCD显示屏；3、指示灯；4、按键；5、输入输出接口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、图2所示的一种网络式智能环境监测控制设备，包括壳体1，微控制器、信息采集模块、看门狗电路；壳体1内设置有微控制器；微控制器分别与信息采集模块、开关控制模块、传输模块、语音模块、看门狗电路、电源模块相连接；微控制器通过开关控制模块与电磁阀相连接；微控制器通过信息采集模块与传感器相连接；微控制器通过传输模块与监控中心相连接；

微处理器用于对采集数据和控制命令进行处理；信息采集模块用于采集各种环境传感器信息，开关控制模块集成设置了多个开关输出端。开关输出端与输入输出接口5的控制线接口相对应。

信息采集模块上设置有多个数字接口、模拟接口；多个数字接口、模拟接口分别通过线缆与多个传感器相连接，模拟接口与模拟信号线相对应，可以实现数字、模拟传感器的随意增减和热插拔；传输模块上设置有RF模块接口、以太网接口、RS485接口、MINI PCI-E接口，MINI PCI-E是基于PCI-E总线的接口；传输模块可以实现无线和有线多种传输方式，提高了环境监测设备的灵活性和扩展性。

壳体1的底部设置有多个输入输出接口5，多个输入输出接口5分别与开关电源线、模拟信号线、控制线、通讯线相连接。壳体1底板上设置有各种输入输出和外部供电接口，所选插头全部满足IP67防水要求。

壳体1的前侧面上设置有显示模块、按键模块；显示模块、按键模块均与微控制器相连接。显示模块包括LCD显示屏2、指示灯3；LCD显示屏2的下方依次设置有指示灯3、按键4。电源模块上分别设置有3.3V、4V、5V的电源接口。电源模块为微处理器提供电能，为各模块提供稳定的电源。

微控制器，采用意法半导体STM32F407ZGT6，包括144个引脚，可以为存储电路、开关控制模块、显示模块、信息采集模块提供足够的I/0资源；1M片内Flash，192K片内存，可以满足系统运行实时系统的需求；片上有12位的A/D转换器，并且提供了片内参考电压，可满足本技术方案进行信息采集的需求；USART口6个，I2C口3个，为系统扩展提供了接口，3种功耗模式的选择可以满足系统低功耗的需求。

微控制器还连接有存储电路，系统参数存储使用处理器内部Flash，传感器配置文件和系统升级文件采用外接SD卡，空间4G字节。

信息采集模块，采用STM32F407ZGT6自带的12位A/D转换器提供模拟输入端，它无需外接元器件就可以独立完成A/D转换功能，实现模拟信号到数字信号的转换，采用TI的REF3330作为A/D采集时的参考电源芯片，以提高A/D测量准确度。

开关控制模块，采用STM32F103VGT6自带的I/O和继电器提供开关信号输出端，实现多路控制，通过继电器控制电磁阀。

传输模块：有线部分，采用STM32F407ZGT6自带的TTL接口电平转换后的RS485接口，连接LCD显示屏2；采用RJ45接口有线连接网络，驱动芯片使用HR911105A；采用USB host端口连接USB设备，实现数据的存储和故障信息记录；无线部分，采用HAC-UL LoRa微功率无线数据传输模块，通过RS232接口与系统连接；无线WIFI电路，采用无线WIFI模块，通过RS232接口与系统连接。通过无线传输，管理人员无论在现场还是在远离环境信息现场的异地都能及时了解现场环境，从而实现智能控制。

本实用新型的工作原理是：将信息采集模块的数字接口、模拟接口与相应的应用传感器相连接，完成现场数据的采集；开关控制模块与电磁阀连接，用于对电磁阀进行控制；本装置对数据进行本地存储、显示和预报，并将采集到的信息和电磁阀状态按无线传输方式发送到监控中心；监控中心对数据进行管理和对比分析，同时将最新的控制信息发送给户外的网络式智能环境监测控制设备，如定时时间、控制命令等，从而实现智能控制。

本实用新型在采集方面改进了信息采集模块的接口，不仅实现了数字、模拟多种传感器的随意增减和热插拔，而且在通讯方面采用了多种信号和数据传输接口，提高了系统工作的灵活性和扩展性，同时采用液晶显示屏，非常方便现场人员对系统的设置和本地获取数据，提高了设备操作的便捷性。此外，本实用新型操作简单、携带方便，可广泛应用于各环境信息采集现场。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种网络式智能环境监测控制设备，包括壳体（1），其特征在于：它还包括微控制器、信息采集模块、看门狗电路；所述壳体（1）内设置有微控制器；所述微控制器分别与信息采集模块、开关控制模块、传输模块、语音模块、看门狗电路、电源模块相连接；所述微控制器通过开关控制模块与电磁阀相连接；微控制器通过信息采集模块与传感器相连接；微控制器通过传输模块与监控中心相连接；

所述信息采集模块上设置有多个数字接口、模拟接口；多个数字接口、模拟接口分别通过线缆与多个传感器相连接；所述传输模块上设置有RF模块接口、以太网接口、RS485接口、MINI PCI-E接口；

所述壳体（1）的底部设置有多个输入输出接口（5），多个输入输出接口（5）分别与开关电源线、模拟信号线、控制线、通讯线相连接。

2.根据权利要求1所述的网络式智能环境监测控制设备，其特征在于：所述壳体（1）的前侧面上设置有显示模块、按键模块；所述显示模块、按键模块均与微控制器相连接。

3.根据权利要求2所述的网络式智能环境监测控制设备，其特征在于：所述显示模块包括LCD显示屏（2）、指示灯（3）；所述LCD显示屏（2）的下方依次设置有指示灯（3）、按键（4）。

4.根据权利要求1所述的网络式智能环境监测控制设备，其特征在于：所述电源模块上分别设置有3.3V、4V、5V的电源接口。