CN213632218U - 一种基于油罐车的多功能数据采集终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于油罐车的多功能数据采集终端，包括防爆外壳，防爆外壳内设有stm32f103最小系统单元，和分别与stm32f103最小系统单元连接的电源模块、数据采集单元和通信单元；电源模块用于为stm32f103最小系统单元供电；数据采集单元用于采集油罐车的传感器的数据；通信单元包括TTL通信电路、RS232通信电路和RS485通信电路，用于采集油罐车的外接采集设备的数据；防爆外壳用于隔离防爆。本实用新型兼容了多种数据采集，灵活接入，采集精度高，通信传输稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及危化品车辆管理领域，具体涉及一种基于油罐车的多功能数据采集终端。
背景技术
油罐车属于危险品运输车辆，对安全的要求极为苛刻。大部分现有的油罐车只安装有监控设备和车载定位设备等管理终端，少部分安装有温度采集、罐体液位采集等数据采集装置。由于油罐车运输对安全要求极高，所以需要数据采集与管理终端分离，导致无法在以传感器方式采集数据的同时，从现有设备中采集数据。
此外，大部分现有的油罐车自身具有安全保护措施，而油罐车车身的电子设备无法实现防爆、防雷击、防浪涌等。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于油罐车的多功能数据采集终端，以解决现有的油罐车的数据采集装置需要与管理终端分离，导致无法在以传感器方式采集数据的同时，从现有设备中采集数据这一问题。
一种基于油罐车的多功能数据采集终端，包括防爆外壳，所述防爆外壳内设有stm32f103最小系统单元，和分别与所述stm32f103最小系统单元连接的电源模块、数据采集单元和通信单元；所述电源模块用于为stm32f103最小系统单元供电；所述数据采集单元用于采集油罐车的传感器的数据；所述通信单元包括TTL通信电路、RS232通信电路和RS485通信电路，用于采集油罐车的外接采集设备的数据；所述防爆外壳用于隔离防爆。
进一步地，在一种实现方式中，所述电源模块从油罐车车身的蓄电池取电；所述电源模块为宽范围电压输入，用于防雷击、防浪涌；所述电源模块输出电压稳定。
进一步地，在一种实现方式中，所述数据采集单元基于最小系统设计与stm32f103最小系统单元直连，用于采集模拟量数据和通信数据；
所述模拟量数据通过stm32f103最小系统单元的AD采样采集，所述模拟量数据包括模拟量液位数据、PT100温度数据和IO状态；
所述通信数据通过外接采集设备采集，所述通信数据包括TTL通信数据、RS232通信数据和RS485通信数据。
进一步地，在一种实现方式中，每个所述外接采集设备的通信方式为TTL通信、RS232通信或RS485通信中的任意一种，当通信端口的通信波特率、奇偶校验位、停止位和数据位一致时，所述外接采集设备直接获取油罐车的安全数据。
进一步地，在一种实现方式中，所述模拟量数据的采集包括4-20ma模拟量采集和AD采样。
进一步地，在一种实现方式中，所述TTL通信电路、RS232通信电路和RS485通信电路均与stm32f103最小系统单元相连，且数据透传；
其中，所述TTL通信电路用于传输任意一种TTL通信方式的数据，包括GPS数据和TTL时钟数据；
所述RS232通信电路用于传输任意一种RS232通信方式的数据，包括RS232通信方式的气体传感器数据；
所述RS485通信电路用于传输任意一种RS485通信方式的数据，包括基于RS485 通信的温湿度传感器的4G数据。
进一步地，在一种实现方式中，所述电源模块为基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路，并将所述单相并联式抗雷击浪涌电路作为开关电源应用在电源模块上。
进一步地，在一种实现方式中，所述防爆外壳的防爆等级为二级。
进一步地，在一种实现方式中，所述数据采集单元和油罐车的外接采集设备采集的数据包括温度数据、行车数据和液位数据。
现有技术中，油罐车的数据采集装置需要与管理终端分离，导致无法在以传感器方式采集数据的同时，从现有设备中采集数据。而采用前述一种基于油罐车的多功能数据采集终端，能够实现多种通信方式同时使用、RS232通信方式收发同体，且多种通信同步进行时无需考虑传感器数据类型，本实用新型能够采集模拟量数据、TTL通信数据、 RS232通信数据和RS485通信数据，基本满足市面上涉及到的大部分传感器，即能够在以传感器方式采集数据的同时，从现有设备中采集数据。因此相对于现有技术，提高了油罐车上设备接入的灵活性和数据采集的安全性。
此外，本实用新型相比现有技术，在提高了油罐车上设备接入的灵活性和数据采集的安全性的同时，还具有以下有益效果：
(1)针对油罐车的使用场景，采集终端采用防爆外壳进行保护，而电源部分能够防雷击防浪涌，保证对采集终端的稳定供电。
(2)本方案所述方案为采集终端，而管理终端是任意一种基于RS232/RS485通信管理终端，两者之间近用通信方式关联，隔离了其他连接。因此采集到的数据通过RS232 通信传输，能够与油罐车管理终端分离。
(3)通过及时有效地获取油罐车数据，能够对油罐车的状态进行监控，利于实现对油罐车的安全管控，进一步实现对油罐车的防盗、防偷油。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例部分提供的一种基于油罐车的多功能数据采集终端的结构示意图；
图2是本申请实施例部分提供的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中电源防雷击防浪涌的结构示意图；
图3是本申请实施例部分提供的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中stm32f103 最小系统的结构示意图；
图4是本申请实施例部分提供的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中模拟量采样电路的结构示意图；
图5是本申请实施例部分提供的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中AD采样电路的结构示意图；
图6是本申请实施例部分提供的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中RS232通信设计示意图；
图7是本申请实施例部分提供的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中RS485通信设计示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。
本申请实施例公开一种基于油罐车的多功能数据采集终端，应用于危化品油罐车的数据采集，其特点在于既能够使用于没有安装传感器的油罐车，也能适用于已经安装有采集装置的油罐车，而且终端本身防爆，满足危化品运输的要求。
如图1所示，本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，包括防爆外壳，所述防爆外壳内设有stm32f103最小系统单元，和分别与所述stm32f103最小系统单元连接的电源模块、数据采集单元和通信单元；所述电源模块用于为stm32f103最小系统单元供电；所述数据采集单元用于采集油罐车的传感器的数据；所述通信单元包括TTL 通信电路、RS232通信电路和RS485通信电路，用于采集油罐车的外接采集设备的数据；所述防爆外壳用于隔离防爆。
本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中，所述电源模块从油罐车车身的蓄电池取电；所述电源模块为宽范围电压输入，用于防雷击、防浪涌；所述电源模块输出电压稳定。
具体的，本实施例中，如图2所示，油罐车的电源模块将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分，电路采用复合式对称电路，共模、差摸全保护。使压敏电阻MOV1位于整流模块前端分别与电源L、N并联，主要来钳位L、N线间电压，压敏电阻MOV2、MOV3与陶瓷气体放电管F1串联后接地，MOV2与TVS串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流，MOV3与 TVS串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流，MOV2、MOV3短路失效后，TVS可将其与电源电路分离，不会导致失火现象。MOV1前端线路上串联了一个保险，当此MOV1短路失效时，线绕电阻可起到保险丝的作用，将短路电路断开，MOV压敏电阻属电压钳位型保护器件，其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要。此防雷抗浪涌电路在实际使用中能取得了较好的效果。
本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中，所述数据采集单元基于最小系统设计与stm32f103最小系统单元直连，用于采集模拟量数据和通信数据；
如图3所示，具体的，本实施例中，stm32f103最小系统是数据采集终端的处理器，其接收到采集终端的数据后对数据进行解析封装，然后将数据以RS232通信方式发送给油罐车管理终端；stm32f103最小系统本身自带TTL通信。
所述模拟量数据通过stm32f103最小系统单元的AD采样采集，所述模拟量数据包括模拟量液位数据、PT100温度数据和IO状态；具体的，可以通过LM358采集模拟量液位数据；本实施例中，所述LM358具有快速响应的特点，能够及时响应油罐车的液位状态。具体的，可以通过PT100温度传感器采集PT100温度数据。本实施例中，所述PT100 温度传感器具有高精度和高稳定性的特点，能够准确稳定反馈油罐车的温度数据。
所述通信数据通过外接采集设备采集，所述通信数据包括TTL通信数据、RS232通信数据和RS485通信数据。
本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中，每个所述外接采集设备的通信方式为TTL通信、RS232通信或RS485通信中的任意一种，当通信端口的通信波特率、奇偶校验位、停止位和数据位一致时，所述外接采集设备直接获取油罐车的安全数据。
本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中，所述模拟量数据的采集包括4-20ma模拟量采集和AD采样。
本实施例中，如图4所示，利用AD623实现高精度模拟量采集，REF3030为AD623提供稳定的3V参考电压，保证采样精度。具体的，进行高精度模拟量采集如PT100温度采集时，采用仪表放大器AD623，其中REF3030位AD623提供基准参考电压，保证采样精度。
如图5所示，LM358就是简单运算放大器，用其实现通用AD采集目的。具体的，LM358是双运算放大器。内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。所以使用LM358可以满足绝大部分模拟量采集要求。
本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中，所述TTL通信电路、RS232通信电路和RS485通信电路均与stm32f103最小系统单元相连，且数据透传；
其中，所述TTL通信电路用于传输任意一种TTL通信方式的数据，包括GPS数据和TTL时钟数据；
所述RS232通信电路用于传输任意一种RS232通信方式的数据，包括RS232通信方式的气体传感器数据；
所述RS485通信电路用于传输任意一种RS485通信方式的数据，包括基于RS485 通信的温湿度传感器的4G数据。
如图6所示，RS232是最常用的通信方式之一，用于采集RS232通信方式的数据。具体的，RS232可以用于数据采集，也可结合4G模块用于数据发送。其中，SP3232为采用RS232通信方式的现有芯片名称。
如图7所示，RS485通信也是常用的通信方式之一，用于采集RS485通信方式的数据。具体的，RS485用于采集485通信模式的传感器数据。
本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中，所述电源模块为基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路，并将所述单相并联式抗雷击浪涌电路作为开关电源应用在电源模块上。
本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中，所述防爆外壳的防爆等级为二级。具体的，本实施例中，所述防爆外壳设有隔爆型标志“d”。
本实施例所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端中，所述数据采集单元和油罐车的外接采集设备采集的数据包括温度数据、行车数据和液位数据。具体的，本实施例中，所述温度数据用于表示罐内温度，所述行车数据用于表示行车路线和行车速度，所述液位数据用于表示罐内液位高度。
现有技术中，油罐车的数据采集装置需要与管理终端分离，导致无法在以传感器方式采集数据的同时，从现有设备中采集数据。而采用前述一种基于油罐车的多功能数据采集终端，能够实现多种通信方式同时使用、RS232通信方式收发同体，且多种通信同步进行时无需考虑传感器数据类型，本实用新型能够采集模拟量数据、TTL通信数据、 RS232通信数据和RS485通信数据，基本满足市面上涉及到的大部分传感器，即能够在以传感器方式采集数据的同时，从现有设备中采集数据。因此相对于现有技术，提高了油罐车上设备接入的灵活性和数据采集的安全性。
此外，本实用新型相比现有技术，在提高了油罐车上设备接入的灵活性和数据采集的安全性的同时，还具有以下有益效果：
(1)针对油罐车的使用场景，采集终端采用防爆外壳进行保护，而电源部分能够防雷击防浪涌，保证对采集终端的稳定供电。
(2)本方案所述方案为采集终端，而管理终端是任意一种基于RS232/RS485通信管理终端，两者之间近用通信方式关联，隔离了其他连接。因此采集到的数据通过RS232 通信传输，能够与油罐车管理终端分离。
(3)通过及时有效地获取油罐车数据，能够对油罐车的状态进行监控，利于实现对油罐车的安全管控，进一步实现对油罐车的防盗、防偷油。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，包括防爆外壳，所述防爆外壳内设有stm32f103最小系统单元，和分别与所述stm32f103最小系统单元连接的电源模块、数据采集单元和通信单元；所述电源模块用于为stm32f103最小系统单元供电；所述数据采集单元用于采集油罐车的传感器的数据；所述通信单元包括TTL通信电路、RS232通信电路和RS485通信电路，用于采集油罐车的外接采集设备的数据；所述防爆外壳用于隔离防爆。
2.根据权利要求1所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，所述电源模块从油罐车车身的蓄电池取电；所述电源模块为宽范围电压输入，用于防雷击、防浪涌；所述电源模块输出电压稳定。
3.根据权利要求1所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，所述数据采集单元基于最小系统设计与stm32f103最小系统单元直连，用于采集模拟量数据和通信数据；
所述模拟量数据通过stm32f103最小系统单元的AD采样采集，所述模拟量数据包括模拟量液位数据、PT100温度数据和IO状态；
所述通信数据通过外接采集设备采集，所述通信数据包括TTL通信数据、RS232通信数据和RS485通信数据。
4.根据权利要求3所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，每个所述外接采集设备的通信方式为TTL通信、RS232通信或RS485通信中的任意一种，当通信端口的通信波特率、奇偶校验位、停止位和数据位一致时，所述外接采集设备直接获取油罐车的安全数据。
5.根据权利要求3所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，所述模拟量数据的采集包括4-20ma模拟量采集和AD采样。
6.根据权利要求4所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，所述TTL通信电路、RS232通信电路和RS485通信电路均与stm32f103最小系统单元相连，且数据透传；
其中，所述TTL通信电路用于传输任意一种TTL通信方式的数据，包括GPS数据和TTL时钟数据；
所述RS232通信电路用于传输任意一种RS232通信方式的数据，包括RS232通信方式的气体传感器数据；
所述RS485通信电路用于传输任意一种RS485通信方式的数据，包括基于RS485通信的温湿度传感器的4G数据。
7.根据权利要求2所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，所述电源模块为基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路，并将所述单相并联式抗雷击浪涌电路作为开关电源应用在电源模块上。
8.根据权利要求1所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，所述防爆外壳的防爆等级为二级。
9.根据权利要求1所述的一种基于油罐车的多功能数据采集终端，其特征在于，所述数据采集单元和油罐车的外接采集设备采集的数据包括温度数据、行车数据和液位数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022150316.2U CN213632218U (zh) | 2020-09-27 | 2020-09-27 | 一种基于油罐车的多功能数据采集终端 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022150316.2U CN213632218U (zh) | 2020-09-27 | 2020-09-27 | 一种基于油罐车的多功能数据采集终端 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN213632218U true CN213632218U (zh) | 2021-07-06 |
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ID=76656043
Family Applications (1)
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| CN202022150316.2U Active CN213632218U (zh) | 2020-09-27 | 2020-09-27 | 一种基于油罐车的多功能数据采集终端 |
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| CN (1) | CN213632218U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113525219A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-22 | 深圳市风行趋势科技有限公司 | 一种用于油罐车无线采集及控制的防爆箱 |
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2020
- 2020-09-27 CN CN202022150316.2U patent/CN213632218U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113525219A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-22 | 深圳市风行趋势科技有限公司 | 一种用于油罐车无线采集及控制的防爆箱 |
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Legal Events
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