CN212135652U - 一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，属于环保技术领域。本实用新型包括外壳，所述外壳内包括第一线路板（20）、第二线路板（21）和第三线路板（22）；所述第一线路板（20）包括中央处理单元（6）、电源管理单元、数据读取单元、数据存储单元、以太网通讯单元、无线通讯单元、有线通讯单元、模拟量输入单元、开关量输入单元、开关量输出单元和调试单元；所述第二线路板（21）包括触摸屏显示单元；所述第三线路板（22）包括无线通讯单元。本实用新型采用壁挂的安装方式，结构合理紧凑，功能多样，实时采集传输数据，掌握污染源情况，提高污染源统计数据的准确性。

Description

一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，属于环保技术领域。

背景技术

现有技术下，环境污染源自动监控（监测）系统主要由监测设备、数据采集传输装置和监控平台组成，数据采集传输装置将采集到的监测设备的实时数据传输至监控平台，实现了对环保治污设备全天候24小时监控，减少了环保局监管、用户单位维护人员的工作量，提高了工作效率，减少人力物力成本。

但是，现有的数据采集传输装置功能单一。

例如专利公开号为CN108062067A的中国专利公开了一种污染源实时在线监控系统，包括中控服务器组件和若干现场终端组件，中控服务器组件远程监控现场终端组件，现场终端组件安装在现场废水储存池上，现场终端组件包括：pH计、无纸记录仪、超声波液位计、废水泵、电磁流量计、GPRS无线发送模块、第一供电电源、防雷器、现场电控箱和第一移动SIM卡；中控服务器组件包括服务器、固定IP地址专线、监控操作平台、UPS电源、路由器、液晶显示屏、GPRS短信模块、第二供电电源和第二移动SIM卡。

上述专利利用中控服务器组件和若干现场终端组件配合，达到实时监控污水的目的，但是数据无记忆存储导出功能，应用有很大的局限性。

又如专利公开号为CN106774018A的中国专利公开了一种污染源自动监测设备动态管控系统，包括：污染源自动监测设备、动态管控 设备和动态管控平台；动态管控设备包括：外设通讯接口模块、网络通信模块、电源管理模块、中央处理器；外设通讯接口模块、网络通信模块、电源管理模块分别与中央处理器连接；外设通讯接口模块包括8通道三线制RS232接口、4通道RS485 接口、4通道数字量输入接口、4通道数字量输出接口和2通道模拟量输出接口。

上述专利实时高效采集监测数据、运行状态和工作参数，保证动态管控设备的后续处理，使得污染源监管部门不需要逐个现场检查，能真实掌握污染源自动监测数据的真伪，及时发现数据造假行为，保障自动监测数据质量；但是它外部电源断开后，装置无法工作正常工作，容易造成数据出错或丢失，并且数据无法传输至后台通知维护人员进行及时的排查故障、维修。

因此，研发一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置是社会所需的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，它采用壁挂的安装方式，结构合理紧凑，功能多样，实时采集传输数据，掌握污染源情况，提高污染源统计数据的准确性。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，包括外壳，所述外壳内包括第一线路板、第二线路板和第三线路板；

所述第一线路板包括中央处理单元、电源管理单元、数据读取单元、数据存储单元、以太网通讯单元、无线通讯单元、有线通讯单元、模拟量输入单元、开关量输入单元、开关量输出单元和调试单元；

所述第二线路板包括触摸屏显示单元；

所述第三线路板包括无线通讯单元。

所述外壳上设置有防水插头；

所述防水插头有多个，多个防水插头设置在外壳底部。

所述外壳的一侧还设置有壁挂安装固定件；

所述壁挂安装固定件有两个，且上下对称分布在外壳一侧；

上下两个壁挂安装固定件之间还设置有锁扣。

所述外壳内还设置有电源供电模块，所述电源供电模块的上方还设置有备用供电锂电池；

所述电源供电模块和备用供电锂电池均采用通过线路与电源管理单元连接。

所述第一线路板和第二线路板之间通过FPC插座连接，并且进行数据信息交互。

相比于现有技术，本实用新型具有以下优点：

1、可同时支持有线和无线两种数据传输，可应用于多数主流环境监测仪器或系统的联网通讯，满足了串口需求较多的应用场景，适用范围广；

2、无线通讯单元采用RJ45可插拔的水晶头，接线简单方便可靠，在监控主机以及其他检测装置组网通讯，一根网线即可进行调试、通讯；

3、在外部断电的情况下，自动切换到内置的锂电池供电，确保装置仍能正常工作若干小时，在此期间通过有线通讯或无线通讯单元将故障信息传输给终端平台，并及时通知维修人员进行排查检修；

4、具有大容量的数据存储处理能力；

5、具有8路模拟量输入、8路开关量输入、4路开关量输出、以太网通讯、6路485或232通讯、USB读取数据、SD卡存储数据、4G通讯、Lora通讯功能；

6、能够按功能对线路进行分区接线，电源线、开关量线、模拟量线、数据传输线进行分区接线。若装置发生故障可快速排查处理，节省拆装壳体和整理线路时间，内部接线简单方便，线路布局清晰明了；

7、具备多种系统维护升级方式，以太网单元、数据存储单元、调试单元均可实现系统在线维护升级，适用于大多数应用场合的维护升级需求。

综上所述，本实用新型的一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，可实时高效采集监测数据、运行状态和工作参数传输至监控平台，保障自动监测数据质量。减少了监管、维修人员的工作量，提高了工作效率，减少人力物力成本。

附图说明

图1为现有技术下数据采集传输装置的原理示意图。

图2为本实用新型一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置的工作原理图。

图3为本实用新型一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置的结构示意图。

其中：1、防水插头；2、壁挂安装固定件；3、锁扣；4、电源供电模块；5、备用供电锂电池；6、中央处理单元；7、Lora天线口；8、USB接口；9、SD卡；10、FPC插座；11、RJ45以太网通讯口；12.1、第一RJ45接口；12.2、第二RJ45接口；13、4G天线口；14、电源端子；15、锂电池端子；16、开关量输出端子；17、模拟量输入端子；18、通讯端子；19、开关量输入端子；20、第一线路板；21、第二线路板；22、第三线路板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明：

如图2~3所示，一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，包括外壳，所述外壳内包括第一线路板20、第二线路板21和第三线路板22；

所述第一线路板20包括中央处理单元6、电源管理单元、数据读取单元、数据存储单元、以太网通讯单元、无线通讯单元、有线通讯单元、模拟量输入单元、开关量输入单元、开关量输出单元和调试单元；

所述第二线路板21包括触摸屏显示单元；

所述第三线路板22包括无线通讯单元。

在本实施例中，在第一线路板20上，中央处理单元6的左侧由上到下依次设置有Lora天线口7、USB接口8以及用于数据存储的SD卡9。

在本实施例中，所述第一线路板20和第二线路板21之间通过FPC插座10连接，并且进行数据信息交互。

在本实施例中，在第一线路板20上，中央处理单元6的右侧由上到下依次设置有RJ45以太网通讯口11和第一RJ45接口12.1；

所述第一RJ45接口12.1下方依次设置模拟量输入端子17、通讯端子18和开关量输入端子19；

所述通讯端子18是232通讯端子或485通讯端子。

在本实施例中，所述开关量输入端子19的左侧从左到右依次设置有电源端子14、锂电池端子15和开关量输出端子16；

所述电源端子14与电源供电模块4匹配；

所述锂电池端子15与备用供电锂电池5匹配。

在本实施例中，所述第三线路板22上设置第二RJ45接口12.2；

所述中央处理单元6通过第一RJ45接口12.1和第二RJ45接口12.2与第三线路板22上的无线通讯单元进行供电与通讯。

在本实施例中，所述第三线路板22上还设置有4G天线口13，所述第三线路板22的无线通讯单元为4G通讯单元。

在本实施例中，所述外壳上设置有防水插头1；所述防水插头1有4个，4个防水插头1设置在外壳底部，具有防水功能的同时也可按功能对线路进行分区接线；本装置的电源线、开关量线、模拟量线、数据传输线等通过防水插头1进行分区接线；即使装置发生故障也可快速排查处理，节省拆装壳体和整理线路时间，内部接线简单方便，线路布局清晰明了。

在本实施例中，所述外壳的一侧还设置有壁挂安装固定件2；所述壁挂安装固定件2有两个，且上下对称分布在外壳一侧；上下两个壁挂安装固定件2之间还设置有锁扣3。

在本实施例中，所述外壳内还设置有电源供电模块4，所述电源供电模块4的上方还设置有备用供电锂电池5；所述电源供电模块4和备用供电锂电池5均采用通过线路与电源管理单元连接。

在本实施例中，所述中央处理单元6采用Linux操作系统，用于数据分析、处理、传输、协议的接收与解析、数据存储与读取和触摸屏显示驱动。

在本实施例中，所述电源端子14与电源供电模块4匹配；锂电池端子15与备用供电锂电池5匹配；电源管理单元在外部断电的情况下，切换到内置的备用供电锂电池5供电，确保装置仍能继续正常工作若干小时，在此期间通过有线通讯或无线通讯单元将故障信息传输给终端平台，以及时通知维修人员进行排查检修。

在本实施例中，所述第二线路板21上的触摸屏显示单元与中央处理单元6通过FPC排线连接，简化了产品的生产工艺，提高生产效率。

在本实施例中，模拟量输入单元，用于采集外部输入的模拟量信息，支持DC 0-5V电压输入或DC 4-20mA电流输入，传输给中央处理单元，可根据不同的应用场合选择模拟量输入信号，满足大多数的模拟量测量的需求。

在本实施例中，开关量输入单元，用于采集外部输入的开关量数据，传输给中央处理单元，并实时进行事件存储。

在本实施例中，开关量输出单元，用于驱动外部的控制器件，并实时进行事件存储。

在本实施例中，数据存储单元，将实时的环境监测数据、事件存储等数据存储在SD卡中，支持最大容量32 G的SD卡，有效存储至少4年；SD卡存储满后，数据存储以先进先出原则，自动清理覆盖数据。数据存储单元可支持系统升级维护。

在本实施例中，数据读取单元，用户通过一个USB2.0接口读取装置的数据，方便用户通过U盘导出数据。

在本实施例中，有线通讯单元，用于传输数据，集成了3线制RS232串口、RS485接口，支持多串口通讯协议，RS232或RS485通讯可根据用户现场情况可选，与监控主机以及其他设备组网通讯，装置自动将所有的数据全部上传到系统监控平台，可应用于多数主流环境监测仪器或系统的联网通讯，满足了串口需求较多的应用场景，适用范围广。

在本实施例中，以太网通讯单元，一个10M/100M自适应的RJ45接口，支持网络通信模块连接远程计算机，对系统进行远程调控，以太网单元可支持系统升级维护。

在本实施例中，调试单元同时支持以太网接口（RJ45）调试或RS232（DB9接口）调试串行口调试应用程序，调试单元可支持系统升级维护。

在本实施例中，无线通讯单元支持下行Lora通讯、上行4G通讯，可在没有通信线连接的情况下，无需调试直接自组网至高效监测终端。其中4G通讯采用RJ45接口与中央处理单元进行连接，通过连接的网线即可进行数据传输。现场排查故障时RJ45接口网线支持热插拔，排查故障结束后直接插上去，无需再次接线，提高效率。

在本实施例中，装置同时采集8路模拟量输入、8路开关量输入，具有4路开关量输出，6路232或485通讯可任选，同时将采集到的数据信息传输给中央处理单元进行解析处理，并在触摸屏显示单元上显示，同时通过通讯单元传输至后台。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，其特征在于：包括外壳，所述外壳内包括第一线路板（20）、第二线路板（21）和第三线路板（22）；

所述第一线路板（20）包括中央处理单元（6）、电源管理单元、数据读取单元、数据存储单元、以太网通讯单元、无线通讯单元、有线通讯单元、模拟量输入单元、开关量输入单元、开关量输出单元和调试单元；

所述第二线路板（21）包括触摸屏显示单元；

所述第三线路板（22）包括无线通讯单元。

2.根据权利要求1所述的一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，其特征在于：所述外壳上还设置有防水插头（1）；

所述防水插头（1）有多个，多个防水插头（1）设置在外壳底部。

3.根据权利要求1所述的一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，其特征在于：所述外壳的一侧还设置有壁挂安装固定件（2）；

所述壁挂安装固定件（2）有两个，且上下对称分布在外壳一侧。

4.根据权利要求3所述的一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，其特征在于：上下两个壁挂安装固定件（2）之间还设置有锁扣（3）。

5.根据权利要求1所述的一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，其特征在于：所述外壳内还设置有电源供电模块（4），所述电源供电模块（4）的上方还设置有备用供电锂电池（5）；

所述电源供电模块（4）和备用供电锂电池（5）均采用通过线路与电源管理单元连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于污染源监控的多功能数据采集传输装置，其特征在于：所述第一线路板（20）和第二线路板（21）之间通过FPC插座（10）连接。

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