CN212875854U - 一种协议转换装置及计量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种协议转换装置及计量系统，由于该协议转换装置包括电平转换电路、数据处理器和宽电压供电模块，基于该协议转换装置用于分别连接磁致伸缩液位计和上位机，实现了磁致伸缩液位计和上位机之间的通讯，便于二者通讯数据的转换，降低了上位机读取液位计的测量数据的难度。

Description

一种协议转换装置及计量系统

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，更具体地说，涉及一种协议转换装置及计量系统。

背景技术

磁致伸缩液位计(简称为MTS液位计)在油库内使用范围广，进入市场时间早，使得在国内大部分油库安装了磁致伸缩液位计，由于磁致伸缩液位计主要使用相应的通讯协议，使得上位机在数据读取时比较繁琐。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种协议转换装置，实现了便于上位机读取液位计的目的。在此基础上，本实用新型还包括该协议转换装置的计量系统。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种协议转换装置，所述协议转换装置包括：

电平转换电路、数据处理器和宽电压供电模块，所述电平转换电路包括第一电平转换电路和第二电平转换电路，所述宽电压供电模块与所述数据处理器连接，为所述协议转换装置提供电源；

所述第一电平转换电路分别与磁致伸缩液位计和所述数据处理器连接，所述第二电平转换电路分别与所述数据处理器和上位机连接，所述数据处理器与所述宽电压供电模块连接；所述第一电平转换电路将采集到的所述磁致伸缩液位计的测量数据转换为电平信号发送给所述数据处理器，所述数据处理器将所述电平信号进行协议转换得到输出电平信号，将所述输出电平信号发送给所述第二电平转换电路，所述第二电平转换电路将所述输出电平信号转换为电平信号发送给上位机，使得上位机获得所述磁致伸缩液位计的测量数据。

可选地，所述协议转换装置还包括：

防雷保护器，所述防雷保护器包括第一防雷保护器和第二防雷保护器，所述第一防雷保护器分别与所述磁致伸缩液位计和所述第一电平转换电路连接，所述第二防雷保护器分别与所述上位机和所述第二电平转换电路连接。

可选地，所述数据处理器包括第一处理电路、第二处理电路和单片机，所述第一处理电路通过特殊协议与所述磁致伸缩液位计通讯，获取所述磁致伸缩液位计的测量数据，将所述测量数据发送给所述单片机，所述单片机对所述测量数据进行转换并存储；所述第二处理电路接收所述上位机的读取指令，并将所述读取指令发送给所述单片机，所述单片机将与所述读取指令对应的测量数据返回给所述第二处理电路，使得所述第二处理单路将所述测量数据发送给所述上位机。

可选地，所述电平转换电路为485电平转换电路。

可选地，所述防雷保护器包括TVS二极管和气体放电管。

可选地，所述单片机为STM32F103RET6单片机。

可选地，所述数据处理器还包括复位电路和滤波电容。

可选地，所述宽电压供电模块为输入电压为18V至75V的电源模块，所述宽电压供电模块还包括DC-DC电路和外围防护电路。

一种计量系统，所述计量系统包括磁致伸缩液位计、上位机和如上述任意一项所述的协议转换装置。

从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例提供了一种协议转换装置及计量系统，由于该协议转换装置包括电平转换电路、数据处理器和宽电压供电模块，基于该协议转换装置用于分别连接磁致伸缩液位计和上位机，实现了磁致伸缩液位计和上位机之间的通讯，便于二者通讯数据的转换，降低了上位机读取液位计的测量数据的难度。

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为本实用新型实施例提供的一种协议转换装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种协议转换装置使用状态时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种计量系统的结构示意图。

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。

本实用新型实施例提供了一种协议转换装置，参见图1，所述协议转换装置10包括：

由第一电平转换电路101和第二电平转换电路102组成的电平转换电路、数据处理器103和宽电压供电模块104，宽电压供电模块104与数据处理器103连接，为所述协议转换装置提供电源；

第一电平转换电路101分别与磁致伸缩液位计和数据处理器103连接，第二电平102转换电路分别与数据处理器103和上位机连接，数据处理器103与宽电压供电模块104连接；第一电平转换电路101将采集到的磁致伸缩液位计的测量数据转换为电平信号发送给数据处理器103，数据处理器103将电平信号进行协议转换得到输出电平信号，将输出电平信号发送给第二电平转换电路102，第二电平转换电路102将输出电平信号转换为电平信号发送给上位机，使得上位机获得磁致伸缩液位计的测量数据。

参见图2，协议转换装置还包括：

防雷保护器，防雷保护器包括第一防雷保护器105和第二防雷保护器106，第一防雷保护器105分别与磁致伸缩液位计和第一电平转换电路101连接，第二防雷保护器106分别与上位机和第二电平转换电路102连接。

具体的，所述数据处理器包括第一处理电路、第二处理电路和单片机，所述第一处理电路通过特殊协议与所述磁致伸缩液位计通讯，获取所述磁致伸缩液位计的测量数据，将所述测量数据发送给所述单片机，所述单片机对所述测量数据进行转换并存储；所述第二处理电路接收所述上位机的读取指令，并将所述读取指令发送给所述单片机，所述单片机将与所述读取指令对应的测量数据返回给所述第二处理电路，使得所述第二处理单路将所述测量数据发送给所述上位机。所述电平转换电路为485电平转换电路。所述防雷保护器包括TVS二极管和气体放电管。所述单片机为STM32F103RET6单片机。所述数据处理器还包括复位电路和滤波电容。所述宽电压供电模块为输入电压为18V至75V的电源模块，所述宽电压供电模块还包括DC-DC电路和外围防护电路。其中，特殊协议可以是DDA协议。

下面对本实用新型中的具体模块和电路进行说明。宽电压供电模块选用可以是18-75V电压输入的电源模块，使得此协议转换模块适用于绝大部分油库的电源环境，其主要是由DC-DC电路和搭配它相关的外围防护电路。

数据处理器主要是由单片机构成的最小系统，功能时利用内部算法进行协议转换和数据处理，其为协议转换装置的核心部分，主要由由STM32F103RET6单片机，3.3V电源，复位电路，外围的滤波电容等构成。

485电平转换电路：由于数据处理器的单片机智能识别TTL电平的信号，所以该转换电路将485电平转换为TTL电平，来给单片机传输数据。由于磁致伸缩液位计采用特殊协议，该协议特性是使用RS485电平标准，而上位机的读取命令是由两个字节组成、地址字节、命令字节，数据由起始字节、数据段、结束字节。该协议转换装置的数据处理器完全按照特殊的协议通讯过程，与液位计通讯，完成液位计测量数据的读取功能。

防雷保护器：由于协议转换装置一般会安装在油管上位置，而在雷雨天气，较高的位置容易遭到雷击，防雷模块将信号端较高的电压或能量泄放到大地，来避免后面防护能力弱的单元烧坏，其主要由TVS泄放二极管和气体放电管组成。

在本实用新型中，使用两路数据接口，一路使用特殊协议与磁致伸缩液位计通讯，获取液位计的计量参数，经过单片机的数据计算转换，把数据保存下来，另一路使用上位机协议，响应于上位机发送的指令，返回读取到的液位计信息。同时还可以在数据处理器中添加运行监测模块，如果出现死机等异常状况，立即重启该数据处理器，保证其不会出现重复卡死、不响应的情况。防雷保护器使用了气体放电管和TVS管搭配的组合电路，共同将信号线与大地之间的任意电压保护在安全范围内，并且通过气体放电管连接大地，把多余的能量泄放到大地，保证此模块的防雷效果。

对应的，参见图3，其示出了本实用新型提供的一种计量系统，包括磁致伸缩液位计201、上位机202和如上述方案中描述的协议转换装置10。

协议转换装置使用两路数据接口，一路使用特殊协议与磁致伸缩液位计通讯，获取液位计的计量参数，经过单片机的数据计算转换，把数据保存下来，另一路使用上位机协议，响应于上位机发送的指令，返回读取到的液位计信息。基于该协议转换装置用于分别连接磁致伸缩液位计和上位机，实现了磁致伸缩液位计和上位机之间的通讯，便于二者通讯数据的转换，降低了上位机读取液位计的测量数据的难度。

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 (9)

1.一种协议转换装置，其特征在于，所述协议转换装置包括：

电平转换电路、数据处理器和宽电压供电模块，所述电平转换电路包括第一电平转换电路和第二电平转换电路，所述宽电压供电模块与所述数据处理器连接，为所述协议转换装置提供电源；

所述第一电平转换电路分别与磁致伸缩液位计和所述数据处理器连接，所述第二电平转换电路分别与所述数据处理器和上位机连接，所述数据处理器与所述宽电压供电模块连接；所述第一电平转换电路将采集到的所述磁致伸缩液位计的测量数据转换为电平信号发送给所述数据处理器，所述数据处理器将所述电平信号进行协议转换得到输出电平信号，将所述输出电平信号发送给所述第二电平转换电路，所述第二电平转换电路将所述输出电平信号转换为电平信号发送给上位机，使得上位机获得所述磁致伸缩液位计的测量数据。

2.根据权利要求1所述的协议转换装置，其特征在于，所述协议转换装置还包括：

防雷保护器，所述防雷保护器包括第一防雷保护器和第二防雷保护器，所述第一防雷保护器分别与所述磁致伸缩液位计和所述第一电平转换电路连接，所述第二防雷保护器分别与所述上位机和所述第二电平转换电路连接。

3.根据权利要求1所述的协议转换装置，其特征在于，所述数据处理器包括第一处理电路、第二处理电路和单片机，所述第一处理电路通过DDA协议与所述磁致伸缩液位计通讯，获取所述磁致伸缩液位计的测量数据，将所述测量数据发送给所述单片机，所述单片机对所述测量数据进行转换并存储；所述第二处理电路接收所述上位机的读取指令，并将所述读取指令发送给所述单片机，所述单片机将与所述读取指令对应的测量数据返回给所述第二处理电路，使得所述第二处理单路将所述测量数据发送给所述上位机。

4.根据权利要求1所述的协议转换装置，其特征在于，所述电平转换电路为485电平转换电路。

5.根据权利要求2所述的协议转换装置，其特征在于，所述防雷保护器包括TVS二极管和气体放电管。

6.根据权利要求3所述的协议转换装置，其特征在于，所述单片机为STM32F103RET6单片机。

7.根据权利要求6所述的协议转换装置，其特征在于，所述数据处理器还包括复位电路和滤波电容。

8.根据权利要求1所述的协议转换装置，其特征在于，所述宽电压供电模块为输入电压为18V至75V的电源模块，所述宽电压供电模块还包括DC-DC电路和外围防护电路。

9.一种计量系统，其特征在于，所述计量系统包括磁致伸缩液位计、上位机和如权利要求1-8中任意一项所述的协议转换装置。

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