CN210270589U - 一种远程测控终端系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种远程测控终端系统，包括：外设负载100、远程测控终端200以及移动终端300，外设负载100与远程测控终端200连接，其中，远程测控终端200包括：蓝牙模块210，配置用于唤醒远程测控终端200的处理器220，并实现处理器220与移动终端300之间收发数据的交互；以及处理器220，与蓝牙模块210连接，配置用于控制蓝牙模块210的供电以及断电重启，并处理收发数据信号。本申请在远程测控终端中，通过设置蓝牙模块，从而实现远程测控终端与移动终端之间的通信，使得远程测控终端RTU设备在安装位置比较特殊时，便于在后期维护中对远程测控终端参数修改或者数据查询，从而可以监控设备的实时运行情况，并且降低了设备的维护成本，提高了设备的维护效率。

Description

一种远程测控终端系统

技术领域

本申请涉及远程测控终端领域，特别是涉及一种远程测控终端系统。

背景技术

远程测控终端(RTU)，是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。其中，远程测控终端在水文监测领域应用广泛。

现有的远程测控终端系统在应用于水文监测时，在部分水雨情遥测站，远程测控终端RTU设备的安装位置比较特殊，对于后期维护中的参数修改或者数据查询造成不便，从而难以对设备实时进行监控及数据查询，进而造成设备的维护成本较高，维护效率较低。

针对上述的现有技术中存在的难以针对安装位置比较特殊的远程测控终端设备的实时进行监控及数据查询的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种远程测控终端系统，包括：外设负载 100、远程测控终端200以及移动终端300，外设负载100与远程测控终端200 连接，其中，远程测控终端200包括：蓝牙模块210，配置用于唤醒远程测控终端200的处理器220，并实现处理器220与移动终端300之间收发数据的交互；以及处理器220，与蓝牙模块210连接，配置用于控制蓝牙模块210的供电以及断电重启，并处理收发数据信号。

可选地，远程测控终端200还包括：雨量采集模块230，与处理器220连接，配置用于采集外设负载100的雨量数据；以及水位采集模块240，与处理器220连接，配置用于采集外设负载100的水位数据。

可选地，雨量采集模块230包括第一干扰消除电路231、第二干扰消除电路232以及第三干扰消除电路233，其中第一干扰消除电路231的输入端与外设负载100连接，所述第二干扰消除电路232的输入端与所述第一干扰消除电路231的输出端，所述第三干扰消除电路233的输入端与所述第二干扰消除电路232的输出端连接，并且所述第三干扰消除电路233的输出端与所述处理器 220连接。

可选地，第一干扰消除电路231为RC滤波电路，第二干扰消除电路232 为施密特触发器电路，第三干扰消除电路233为单稳态多谐振荡器电路。

可选地，水位采集模块240包括至少一个接口电路，其中接口电路为RS485 接口电路或RS232接口电路，配置用于发送采集命令并接收水位数据。

可选地，水位采集模块240还包括接口驱动器，接口驱动器的一端与处理器220连接，接口驱动器的另一端与接口电路连接。

可选地，远程测控终端200还包括DTU无线通信模块250，DTU无线通信模块250与处理器220连接，配置用于发送并接收数据信息，其中无线通信模块250包括DTU通信RS232接口电路。

可选地，远程测控终端200还包括：与处理器220连接的监测电路模块260，配置用于监测远程测控终端200的工况信息。

可选地，远程测控终端200还包括：外设供电输出模块270和供电电源280，其中外设供电输出模块270与供电电源280连接，外设供电输出模块270与处理器220连接，配置用于给外设负载100进行供电。

可选地，外设供电输出模块270包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，其中NMOS晶体管的栅极通过第一电阻R1与处理器220连接，并通过第二电阻 R4接地；NMOS晶体管的源极接地；NMOS晶体管的漏极通过第三电阻R3与 PMOS晶体管的栅极连接；PMOS晶体管的栅极还通过第四电阻R2与供电电源280连接；PMOS晶体管的源极与供电电源280连接；以及PMOS晶体管的漏极与外设负载100连接，并通过电容(C1，C2)接地。

从而，本申请在远程测控终端中，通过设置蓝牙模块，从而实现远程测控终端与移动终端之间的通信，使得远程测控终端RTU设备在安装位置比较特殊时，便于在后期维护中对远程测控终端参数修改或者数据查询，从而可以对 RTU设备实时进行监控及数据查询，并且降低了设备的维护成本，提高了设备的维护效率。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的远程测控终端系统的结构示意图；

图2是根据本申请一个实施例的蓝牙模块的结构示意图；

图3是根据本申请一个实施例的远程测控终端系统的机构示意图；

图4是根据本申请一个实施例的雨量采集模块的电路结构示意图；

图5是根据本申请一个实施例的RS485接口电路的结构示意图；

图6是根据本申请一个实施例的RS232接口电路的结构示意图；

图7是根据本申请一个实施例的远程测控终端系统的结构示意图；

图8是根据本申请一个实施例的外设供电输出模块的电路结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本申请所述的远程测控终端系统的结构示意图。

参考图1所示，本实施例提供了一种远程测控终端系统，包括：外设负载 100、远程测控终端200以及移动终端300，外设负载100与远程测控终端200 连接，其中，远程测控终端200包括：蓝牙模块210，配置用于唤醒远程测控终端200的处理器220，并实现处理器220与移动终端300之间收发数据的交互；以及处理器220，与蓝牙模块210连接，配置用于控制蓝牙模块210的供电以及断电重启，并处理收发数据信号。

具体地，图2示出了本实施例的远程测控终端的蓝牙模块210的结构示意图。参考图1和图2所示，蓝牙模块210与处理器220通过串口进行收发数据的交互。蓝牙模块210由VCC进行供电，处理器220通过POW_BLE信号可以控制蓝牙模块210的断电重启，用以防止蓝牙模块210死机。蓝牙模块210 接收到移动终端300发送无线数据命令后，形成BLE_nINT信号，其中 BLE_nINT信号是下降沿信号，BLE_nINT信号用以唤醒处理器220，并通过串口将无线数据命令发送给处理器220。处理器220根据接收的不同的无线数据命令，进行响应，并在响应后将与无线数据命令对应的数据信号通过蓝牙模块 210发送至移动终端300。

从而通过蓝牙通信210，可以根据远程测控终端设备的不同外界负载，实现在移动终端300上对RTU设备参数的查询、修改配置以及数据查询，其中数据查询包括RTU的工况信息的查询、测量要素的实时数据查询查看、监控设备的实时运行情况查询等。其中，移动终端300例如可以是承载于手机、平板电脑等移动设备上的APP。RTU的工况信息具体例如可以是蓄电池电压、系统设备内温度湿度等工况信息。测量要素具体例如可以是雨量、水位、图像等。设备的实时运行情况具体例如可以是水位采集是否成功、图像采集是否成功、与遥测中心通信是否成功等。此外，还可以通过蓝牙通信210，在移动终端300 上实现对远程测控终端系统设备的测试操作，从而提高了效率、降低了成本。

可选地，远程测控终端200还包括：雨量采集模块230，与处理器220连接，配置用于采集外设负载100的雨量数据；以及水位采集模块240，与处理器220连接，配置用于采集外设负载100的水位数据。

具体地，图3示出了本实施例的远程测控终端系统的结构示意图，其中雨量采集模块230的一端与外设负载100的雨量计110连接，雨量采集模块230 的另一端与处理器220连接，用于实现采集雨量数据。水位采集模块240的一端与外设负载100的水位传感器120连接，水位采集模块240的另一端与处理器220连接，用于实现采集水位数据。

可选地，雨量采集模块230包括第一干扰消除电路231、第二干扰消除电路232以及第三干扰消除电路233，其中第一干扰消除电路231的输入端与外设负载100连接，所述第二干扰消除电路232的输入端与所述第一干扰消除电路231的输出端，所述第三干扰消除电路233的输入端与所述第二干扰消除电路232的输出端连接，并且所述第三干扰消除电路233的输出端与所述处理器 220连接。

可选地，第一干扰消除电路231为RC滤波电路，第二干扰消除电路232 为施密特触发器电路，第三干扰消除电路233为单稳态多谐振荡器电路。

具体地，参考图4所示，为本申请的远程测控终端的雨量采集模块230的电路结构示意图。第一干扰消除电路231的输入端与外设负载100的雨量计110 的输出端连接，从而本实施例可以利用RC滤波电路滤除高频的脉冲抖动，而允许频率相对较低的脉冲信号通过，从而可以滤除雨量计110输出的脉冲信号中的脉冲抖动。从而可以通过简单的电路结构，即可达到消除雨量计输出的脉冲信号中的脉冲抖动的目的。

但是，当脉冲抖动并不是高频的时候，例如只抖动一两下，或者只抖动几下。那么在这种情况下，实际上RC滤波电路仍然不能有效地消除频率较低的脉冲抖动。在RC滤波电路的输出端连接施密特触发器电路可以从一定程度上弥补RC滤波电路的不足。从而，通过施密特触发器电路与RC滤波电路相结合，从而实现施密特触发器电路与RC滤波电路的优势互补，在消除掉高频信号干扰的同时，还能够进一步消除低频的脉冲抖动，从而进一步提高了干扰消除电路的性能，避免脉动抖动造成的不良反应。

参考图4所示，第三干扰消除电路233为单稳态多谐振荡器电路，单稳态多谐振荡器电路的输入端与施密特触发器电路的输出端连接。正如上面所述， RC滤波电路可用于滤除高频抖动信号，并且施密特触发电路可以用于滤除幅值在正向阈值电压和负向阈值电压之间的抖动信号。但是对于有的低频的抖动信号，当期幅值高于正向阈值电压或低于负向阈值电压时，无法进行消除。此时通过设置单稳态多谐振荡器电路可以改善该问题。

从而，在本远程测控终端中设置雨量采集模块230利用干扰消除电路消除雨量计110输出的信号中的干扰信号，从而将例如可以是由于翻斗的机械抖动等产生的干扰信号滤除，使得远程测控终端接收到雨量计110收集到的更加精准、有效的雨量信号。

参考图4所示，其中雨量计110例如可以是翻斗式雨量计。雨量计110翻斗，输出雨量信号(INT_RAIN_IN)，其中雨量信号(INT_RAIN_IN)为低电平。雨量信号(INT_RAIN_IN)通过RC滤波器231后，会滤除信号中的高频干扰。从而施密特触发器(U1)输入为低电平，施密特触发器(U1)的输出信号由低电平翻转为高电平。从而单稳态多谐振荡器(U2)输入脚12产生上升沿触发，单稳态多谐振荡器(U2)的同向输出脚9脚的状态由稳态高电平翻转到暂态低电平，并保持200ms，然后重新翻转为高电平稳定状态。处理器220 通过雨量采集模块230输出的雨量信号(nINT_RAIN)中断触发，记录雨量计 110翻斗一次。从而完成对雨量数据的采集，并且利用以上干扰消除电路消除雨量计110输出的信号中的干扰信号，使得采集到的雨量信号更加精准、有效。

可选地，水位采集模块240包括至少一个接口电路，其中接口电路为RS485 接口电路或RS232接口电路，配置用于发送采集命令并接收水位数据。

可选地，水位采集模块240还包括接口驱动器，接口驱动器的一端与处理器220连接，接口驱动器的另一端与接口电路连接。

具体地，水位采集模块240包括至少一个接口电路，其中接口电路例如可以是RS485接口电路。图5示出了本实施例的RS485接口电路的结构示意图。参考图5所示，RS485接口电路还包括接口驱动器(U1)，其中接口驱动器(U1) 为型号为75LBC184的接口驱动芯片。本实施例的RS485接口电路的接口驱动芯片具有瞬变电压抑制功能，不仅可以抑制瞬变电压(如雷电等)，还有其它多种故障抑制特性，可以集成解决RS485通信中的常见故障。

此外，参考图5所示，本实施例的RS485接口电路基于RS485通信的半双工模式，处理器220控制打开水位传感器120的供电电源，等待水位传感器120 工作稳定。处理器220通过控制RS485_DE信号和RS485_nRE信号，使能接口驱动器(U1)为数据发送模式，串口发送采集命令。等待采集命令发送完成后，处理器220通过控制RS485_DE信号和RS485_nRE信号，使能接口驱动器(U1)为数据接收模式，接收水位传感器120返回的水位数据。上述通信完成后，处理器220通过控制RS485_DE信号和RS485_nRE信号，使接口驱动器(U1)进入空闲状态，从而可以降低系统功耗。远程测控终端系统解析完水位数据后，例如可以进一步对水位数据进行显示、存储固态及组织报文上报数据中心。从而完成了远程测控终端系统对水位数据的采集。

另外，由于水位采集模块240包括至少一个接口电路，其中接口电路例如也可以是RS232接口电路。图6示出了本实施例的RS232接口电路的结构示意图。参考图6所示，RS232接口电路还包括接口驱动器(U1)，其中接口驱动器(U1)为型号为MAX242的多通道RS-232驱动器/接收器。本实施例的RS232 接口电路的接口驱动器采用正5V供电，具有节省占位面积、节省功耗的作用。

此外，参考图6所示，本实施例的RS232接口电路基于RS32通信的全双工模式。处理器220控制打开水位传感器120的供电电源，等待水位传感器120 工作稳定后，处理器220通过控制POW_CT1信号，使能接口驱动器(U1)的发送功能，串口发送采集命令。等待接收水位传感器120返回的水位数据后，进行水位采集的通信完成或者结束，POW_CT1信号拉为低电平，接口驱动器芯片发送失能，进入低功耗状态。远程测控终端系统解析水位数据后，例如可以进一步对水位数据进行显示、存储固态及组织报文上报数据中心。从而完成了远程测控终端系统对水位数据的采集。

作为优选地，本实施例的远程测控终端系统例如可以设置2路具有RS485 接口电路的接口(可简称RS485接口)、2路具有RS232接口电路的接口(可简称RS232接口)。在具体进行接口配置时，其中一路RS232接口例如可用于与DTU设备连接，其中另一路RS232接口例如可以用于与水位传感器120连接或者作为预留接口，从而可以根据不同项目需求应用于其他扩展设备。同样地，其中一路的RS485接口例如可用于与水位传感器120连接，其中另一路的 RS485接口例如可以作为预留接口，从而可以根据不同项目需求应用于其他扩展设备。其中扩展设备例如可以是摄像头、卫星模块等。

可选地，远程测控终端200还包括DTU无线通信模块250，DTU无线通信模块250与处理器220连接，配置用于发送并接收数据信息，其中无线通信模块250包括DTU通信RS232接口电路。

其中，DTU通信RS232接口电路用于实现远程测控终端200的处理器220 与DTU的通信。其中，DTU是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据并通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。DTU广泛应用于气象、水文水利、地质等行业。DTU通信RS232接口电路可以实现远程测控终端200将监测到的雨量数据或者水位数据以及工况信息等数据，依据相应的通信协议规约编制报文，通过DTU无线通信模块上报遥测中心，并响应遥测中心的下发命令。蓝牙通信接口电路可以实现在移动终端对远程测控终端 200进行RTU设备运行参数的查询及配置。

可选地，远程测控终端200还包括：与处理器220连接的监测电路模块260，配置用于监测远程测控终端200的工况信息。

具体地，图7示出了本实施例的远程测控终端系统的结构示意图，参考图 7所示，通过在本远程测控终端系统中，设置监测电路模块260，并且利用监测电路模块260监测远程测控终端系统的工况信息。从而使得远程测控终端系统能够根据其监测电路模块260监测的工况信息进行预警和改善措施，实现了远程测控终端系统对其工作环境进行感知和监测。从而减少了远程测控终端系统发生故障的可能，增加了远程测控终端系统的使用寿命。并且减少了维修或更换的经济和人力成本。

其中，监测电路模块260包括温湿度传感器，其中温湿度传感器的输出端与处理器的输入端连接。其中温湿度传感器型号例如可以是SHT20。从而本实施例可以根据监测电路模块260中的温湿度传感器监测远程测控终端系统的温度和湿度，此时温度和湿度即为上述的工况信息。若所监测的温度值或湿度值中，只要有一项超过预定的工况阈值(其中工况阈值为温度阈值或湿度阈值)，处理器200即控制外围设备进行预警和改善措施，其中改善措施例如可以是根据优先级停止部分非紧急工作任务。实现了远程测控终端系统对其工作环境进行感知和监测，从而减少了远程测控终端系统发生故障的可能。

可选地，远程测控终端200还包括：外设供电输出模块270和供电电源280，其中外设供电输出模块270与供电电源280连接，外设供电输出模块270与处理器220连接，配置用于给外设负载100进行供电。

可选地，外设供电输出模块270包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，其中NMOS晶体管的栅极通过第一电阻R1与处理器220连接，并通过第二电阻R4接地；NMOS晶体管的源极接地；NMOS晶体管的漏极通过第三电阻R3与 PMOS晶体管的栅极连接；PMOS晶体管的栅极还通过第四电阻R2与供电电源280连接；PMOS晶体管的源极与供电电源280连接；以及PMOS晶体管的漏极与外设负载100连接，并通过电容(C1，C2)接地。

具体地，图8示出了本实施例的远程测控终端系统的外设供电输出模块270 的电路结构示意图。参考图7和图8所示，外设供电输出模块270与处理器220、供电电源280连接，配置用于给外设负载100进行供电。其中，外设供电输出模块270采用MOS晶体管作为电子开关，控制外设供电输出模块270的电源输出。

其中，NMOS晶体管Q1的型号为2N7002，PMOS晶体管Q2的型号为 IRF4905。

具体参考图8所示，“V+12V”表示供电电源280的输出电压。当信号 (POW_CT0_OUT)为高电平‘1’时，NMOS晶体管Q1导通打开，第四电阻 R2两端形成压差，PMOS晶体管Q2导通打开，信号(V+12_OUT0)输出正 12V的电压，对外设负载100进行供电；当信号(POW_CT0_OUT)为低电平‘0’时，NMOS晶体管Q1导通截止，PMOS晶体管Q2导通截止，信号 (V+12_OUT0)输出断开，停止对外设负载100进行供电。其中，外设负载 100例如可以是DTU、水位传感器、摄像头、流量计或者卫星模块等负载设备。从而通过设置外设供电输出模块270，远程测控终端RTU设备可以实现对外设负载进行供电的控制，进而提高了远程测控终端系统的工作效率。

从而，本申请在远程测控终端中，通过设置蓝牙模块，从而实现远程测控终端与移动终端之间的通信，使得远程测控终端RTU设备在安装位置比较特殊时，便于在后期维护中对远程测控终端参数修改或者数据查询，从而可以对 RTU设备实时进行监控及数据查询，并且降低了设备的维护成本，提高了设备的维护效率。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种远程测控终端系统，其特征在于，包括：外设负载(100)、远程测控终端(200)以及移动终端(300)，所述外设负载(100)与所述远程测控终端(200)连接，其中，所述远程测控终端(200)包括：

蓝牙模块(210)，配置用于唤醒所述远程测控终端(200)的处理器(220)，并实现所述处理器(220)与所述移动终端(300)之间收发数据的交互；以及

所述处理器(220)，与所述蓝牙模块(210)连接，配置用于控制所述蓝牙模块(210)的供电以及断电重启，并处理收发数据信号。

2.根据权利要求1所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述远程测控终端(200)还包括：

雨量采集模块(230)，与所述处理器(220)连接，配置用于采集外设负载(100)的雨量数据；以及

水位采集模块(240)，与所述处理器(220)连接，配置用于采集外设负载(100)的水位数据。

3.根据权利要求2所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述雨量采集模块(230)包括第一干扰消除电路(231)、第二干扰消除电路(232)以及第三干扰消除电路(233)，其中

所述第一干扰消除电路(231)的输入端与所述外设负载(100)连接，所述第二干扰消除电路(232)的输入端与所述第一干扰消除电路(231)的输出端，所述第三干扰消除电路(233)的输入端与所述第二干扰消除电路(232)的输出端连接，并且所述第三干扰消除电路(233)的输出端与所述处理器(220)连接。

4.根据权利要求3所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述第一干扰消除电路(231)为RC滤波电路，所述第二干扰消除电路(232)为施密特触发器电路，所述第三干扰消除电路(233)为单稳态多谐振荡器电路。

5.根据权利要求4所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述水位采集模块(240)包括至少一个接口电路，其中所述接口电路为RS485接口电路或RS232接口电路，配置用于发送采集命令并接收水位数据。

6.根据权利要求5所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述水位采集模块(240)还包括接口驱动器，所述接口驱动器的一端与所述处理器(220)连接，所述接口驱动器的另一端与所述接口电路连接。

7.根据权利要求6所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述远程测控终端(200)还包括DTU无线通信模块(250)，所述DTU无线通信模块(250)与所述处理器(220)连接，配置用于发送并接收数据信息，其中所述无线通信模块(250)包括DTU通信RS232接口电路。

8.根据权利要求1所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述远程测控终端(200)还包括：与所述处理器(220)连接的监测电路模块(260)，配置用于监测所述远程测控终端(200)的工况信息。

9.根据权利要求1所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述远程测控终端(200)还包括：外设供电输出模块(270)和供电电源(280)，其中所述外设供电输出模块(270)与所述供电电源(280)连接，所述外设供电输出模块(270)与所述处理器(220)连接，配置用于给所述外设负载(100)进行供电。

10.根据权利要求9所述的远程测控终端系统，其特征在于，所述外设供电输出模块(270)包括NMOS晶体管(Q1)和PMOS晶体管(Q2)，其中

所述NMOS晶体管(Q1)的栅极通过第一电阻(R1)与所述处理器(220)连接，并通过第二电阻(R4)接地；

所述NMOS晶体管(Q1)的源极接地；

所述NMOS晶体管(Q1)的漏极通过第三电阻(R3)与所述PMOS晶体管的栅极连接；

所述PMOS晶体管(Q2)的栅极还通过第四电阻(R2)与所述供电电源(280)连接；

所述PMOS晶体管(Q2)的源极与所述供电电源(280)连接；以及

所述PMOS晶体管(Q2)的漏极与所述外设负载(100)连接，并通过电容(C1，C2)接地。

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