CN209167892U - 一种通用型设备工作参数数据采集卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用型设备工作参数数据采集卡，包括：主控芯片，以及分别与主控芯片连接的信号转换单元、网卡、存储卡、通信接口和电源接口，信号转换单元分别与信号采集端口、电机驱动单元和控制信号输出单元连接；本实用新型能够对不同设备的参数数据和状态进行检测，实现不同设备的统一的数据采集，通用性强。

Description

一种通用型设备工作参数数据采集卡

技术领域

本实用新型涉及数据采集技术领域，更具体的说是涉及一种通用型设备工作参数数据采集卡。

背景技术

目前，数据采集测量装置集数据采集、测量和处理等功能于一体，被广泛应用于通信、医疗、工业自动化等领域。通常指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。数据采集卡，即实现数据采集功能的模块。

但是，现有的设备数据采集通常是厂家在设备出厂时，自带的CPU进行检测，但是对于以往的已经投入生产却没有检测装置的设备，很难判断设备在运行使用时的问题，而且，由于很多工厂内的设备的厂家、型号、种类等不同因素，也很难实现对于所有设备进行统一的数据采集，也就很难判断设备在使用过程中的故障，对于设备使用和养护带来很多问题。

因此，如何提供一种检测准确、通用性强的设备数据采集卡是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种通用型设备工作参数数据采集卡，能够对不同设备的参数数据和状态进行检测，实现不同设备的统一的数据采集，通用性强。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种通用型设备工作参数数据采集卡，包括：主控芯片，以及分别与所述主控芯片连接的信号转换单元、网卡、存储卡、通信接口和电源接口，所述信号转换单元分别与信号采集端口、电机驱动单元和控制信号输出单元连接；

所述信号采集端口至少包括一种电信号采集端口和一种传感器信号采集端口；

所述信号转换单元包括ADC子单元和DAC子单元，所述ADC子单元和所述DAC子单元用于进行数字信号和模拟信号之间的相互转换；

所述通信接口至少包括一种类型的通信数据接口；

所述电机驱动单元用于将电机控制信号输出至相应电机并进行驱动控制；

所述控制信号输出单元用于将外部控制信号输送至相应设备并进行控制；

所述网卡连接以太网口。

经由上述技术方案，本实用新型通过电信号和传感器信号采集端口对待测设备进行数据采集，能够满足各种不同类型的设备的数据采集工作；通过各种不同类型的通信接口实现待测设备与其他设备或者处理器的通信功能；通过电机驱动单元和控制信号输出单元实现对待测设备的驱动控制；并且对于采集的信息能够通过存储卡实现本地存储，检测方便、通用性强。

优选的，在上述一种通用型设备工作参数数据采集卡中，所述信号采集端口包括且不限于电压采集端口、电流采集端口、编码器检测端口、NTC温度检测端口、环境温湿度检测端口、计数传感器检测端口、电导率检测端口和PH值检测端口；

其中，所述电压采集端口与待测设备的三相电路连接，所述电流采集端口与待测设备的电流互感线圈连接，所述编码器检测端口与编码器连接，所述NTC温度检测端口与NTC型温度传感器连接，所述环境温湿度检测端口与温湿度传感器连接，所述计数传感器检测端口与计数传感器连接，所述电导率检测端口与电导率传感器连接，所述PH值检测端口与PH传感器连接。

本实用新型通过对不同的设备参数的采集判断设备的工作状态，通过对电压、电流的检测能够依据电压和电流的大小判断设备的开机、关机和工作状态，进而判断功率、能耗等参数的大小；通过编码器接口采集设备的脉冲信号；通过各种传感器的连接判断不同设备需要检测的关键参数，避免设备在运行过程中的问题故障。检测功能多样、通用性强。

优选的，在上述一种通用型设备工作参数数据采集卡中，所述通信接口包括但不限于TTL接口、RS232接口、RS485接口、12C接口、SPI接口和CAN接口。通过设置不同的通信数据接口，实现多样化的设备和处理器的通信连接，使用功能强。

优选的，在上述一种通用型设备工作参数数据采集卡中，所述电机驱动单元包括直流电机驱动子单元和步进电机驱动子单元。直流电机驱动子单元用于控制直流电机，步进电机驱动子单元用于控制步进电机及伺服电机，能够实现对电机的快速控制，使用方便。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种通用型设备工作参数数据采集卡，具有以下有益效果：

①本实用新型通过电信号和传感器信号采集端口对待测设备进行数据采集，能够满足各种不同类型的设备的数据采集工作；通过各种不同类型的通信接口实现待测设备与其他设备或者处理器的通信功能；通过电机驱动单元和控制信号输出单元实现对待测设备的驱动控制；并且对于采集的信息能够通过存储卡实现本地存储，检测方便、通用性强。

②通过对不同的设备参数的采集判断设备的工作状态，通过对电压、电流的检测能够依据电压和电流的大小判断设备的开机、关机和工作状态，以及进而判断功率、能耗等参数的大小；通过编码器接口采集设备的脉冲信号；通过各种传感器的连接判断不同设备需要检测的关键参数，避免设备在运行过程中的问题故障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的通用型设备工作参数数据采集卡的结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的通用型设备工作参数数据采集卡的检测方法的结构示意图；

图3附图为本实用新型提供的移动终端的结构示意图；

图4附图为本实用新型提供的状态监测单元的结构示意图；

图5附图为本实用新型提供的数据分析单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图1，本实用新型实施例公开了一种通用型设备工作参数数据采集卡，包括：主控芯片11，以及分别与主控芯片11连接的信号转换单元12、网卡13、存储卡15、通信接口16和电源接口17，信号转换单元12分别与信号采集端口10、电机驱动单元18和控制信号输出单元19连接；

信号采集端口10至少包括一种电信号采集端口和一种传感器信号采集端口；

信号转换单元12包括ADC子单元121和DAC子单元122，ADC子单元121和DAC子单元122用于进行数字信号和模拟信号之间的相互转换；

通信接口16至少包括一种类型的通信数据接口；

电机驱动单元18用于将电机控制信号输出至相应电机并进行驱动控制；

控制信号输出单元19用于将外部控制信号输送至相应设备并进行控制；

网卡13连接以太网口14。

为了进一步优化上述技术方案，信号采集端口10包括且不限于电压采集端口101、电流采集端口102、编码器检测端口103、NTC温度检测端口104、环境温湿度检测端口105、计数传感器检测端口106、电导率检测端口107和PH值检测端口108；

其中，电压采集端口101与待测设备的三相电路连接，电流采集端口102与待测设备的电流互感线圈连接，编码器检测端口103与编码器连接，NTC温度检测端口104与NTC型温度传感器连接，环境温湿度检测端口105与温湿度传感器连接，计数传感器检测端口106与计数传感器连接，电导率检测端口107与电导率传感器连接，PH值检测端口108与PH传感器连接。

为了进一步优化上述技术方案，通信接口16包括但不限于TTL接口161、RS232接口162、RS485接口163、12C接口164、SPI接口165和CAN接口166。

为了进一步优化上述技术方案，电机驱动单元18包括直流电机驱动子单元181和步进电机驱动子单元182。

本实施例的工作原理为：将电压采集端口101与待测设备的三相电路连接，电流采集端口102与待测设备的电流互感线圈连接，编码器检测端口103与编码器连接，NTC温度检测端口104与NTC型温度传感器连接，环境温湿度检测端口105与温湿度传感器连接，计数传感器检测端口106与计数传感器连接，电导率检测端口107与电导率传感器连接，PH值检测端口108与PH传感器连接。以上端口监测到的模拟信号通过ADC子单元122转化为数字信号输入至主控芯片11处理，并存储至存储卡15，将主控芯片11传递的数字信号通过DAC子单元121转化为模拟信号输出至直流电机驱动子单元181、步进电机驱动子单元182和控制信号输出单元19，对设备进行驱动控制。

参见附图1至附图5，本实用新型的一种通用型设备工作参数数据采集卡的实际检测方法具体包括以下步骤：

S1，将若干个数据采集卡1的信号采集端口10与不同的待测信号设备连接；

S2，将若干个数据采集卡1通过网卡13与移动终端2连接；

S3，移动终端2将信号采集端口10采集的信号通过状态监测单元23和数据分析单元24进行监测和分析；

S4，移动终端2通过无线网与总控制端3连接，并将采集到的信息传输至总控制端3进行汇总。

为了进一步优化上述技术方案，移动终端2还包括问题模板21，问题模板21中包括待测设备的所有的现有的已知故障。

为了进一步优化上述技术方案，移动终端2还包括扫描单元22，扫描单元22用于对待测设备进行扫描识别。

为了进一步优化上述技术方案，状态监测单元23包括设备开关机状态监测子单元231、设备实时状态监测子单元232和人员状态监测子单元233。

为了进一步优化上述技术方案，数据分析单元24包括工时分析子单元241、产出分析子单元242、能耗分析子单元243、能耗产出比分析子单元244、设备转速与产出分析子单元245、监测报告246和问题库247。

为了进一步优化上述技术方案，信号采集端口10采集到的信息能够本地存储至存储卡15内。

需要说明的是，移动终端2可以通过网卡13与数据采集卡1连接，也可以通过蓝牙连接，移动终端2可以为手机、平板电脑或笔记本电脑等实体，通过对待测设备的数据采集，可以实现对设备参数的统一收集。例如：在一个工厂内有多种不同类型的设备，可以通过数据采集卡1将工厂内的所有设备进行数据采集，实现整个工厂设备的统一管理。再例如：一家设备厂商，将相同的设备销售至不同的工厂，能够通过数据采集卡1对该厂商销售的所有设备状态进行统一管理，即将移动终端2的信息输送至总控制端3，该厂商即可检测销售设备的状态，以判断其易产生的问题故障，并进行更新改进。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种通用型设备工作参数数据采集卡，其特征在于，包括：主控芯片(11)，以及分别与所述主控芯片(11)连接的信号转换单元(12)、网卡(13)、存储卡(15)、通信接口(16)和电源接口(17)，所述信号转换单元(12)分别与信号采集端口(10)、电机驱动单元(18)和控制信号输出单元(19)连接；

所述信号采集端口(10)至少包括一种电信号采集端口和一种传感器信号采集端口；

所述信号转换单元(12)包括ADC子单元(121)和DAC子单元(122)，所述ADC子单元(121)和所述DAC子单元(122)用于进行数字信号和模拟信号之间的相互转换；

所述通信接口(16)至少包括一种类型的通信数据接口；

所述电机驱动单元(18)用于将电机控制信号输出至相应电机并进行驱动控制；

所述控制信号输出单元(19)用于将外部控制信号输送至相应设备并进行控制；

所述网卡(13)连接以太网口(14)。

2.根据权利要求1所述的一种通用型设备工作参数数据采集卡，其特征在于，所述信号采集端口(10)包括且不限于电压采集端口(101)、电流采集端口(102)、编码器检测端口(103)、NTC温度检测端口(104)、环境温湿度检测端口(105)、计数传感器检测端口(106)、电导率检测端口(107)和PH值检测端口(108)；

其中，所述电压采集端口(101)与待测设备的三相电路连接，所述电流采集端口(102)与待测设备的电流互感线圈连接，所述编码器检测端口(103)与编码器连接，所述NTC温度检测端口(104)与NTC型温度传感器连接，所述环境温湿度检测端口(105)与温湿度传感器连接，所述计数传感器检测端口(106)与计数传感器连接，所述电导率检测端口(107)与电导率传感器连接，所述PH值检测端口(108)与PH传感器连接。

3.根据权利要求1所述的一种通用型设备工作参数数据采集卡，其特征在于，所述通信接口(16)包括但不限于TTL接口(161)、RS232接口(162)、RS485接口(163)、12C接口(164)、SPI接口(165)和CAN接口(166)。

4.根据权利要求1所述的一种通用型设备工作参数数据采集卡，其特征在于，所述电机驱动单元(18)包括直流电机驱动子单元(181)和步进电机驱动子单元(182)。