CN213985216U - 一种新型高压空气监测系统 - Google Patents

Abstract

一种新型高压空气监测系统，包括：高压空气监测装置，所述高压空气监测装置分别连接压力传感器、温度传感器、质量流量计和上位机，所述上位机上安装有监测软件。本申请提供的一种新型高压空气监测系统具有如下有益效果：(1)采用研华系列PAC控制器通过超高速采集单元实现对传感器模拟量信号的采集，范围涉及0‑10V，±10V，4‑20mA，0‑20mA，精度达到0.1％的误差，通道数量多，集成度高，通用性强，利于统一对同一类型模拟量信号的稳定采集；(2)通信接口采用以太网通信，物理接口灵活，RJ45网口物理连接，同时采用C#编程应用软件，底层通信协议明确，配置灵活，支持通信扩展与监控系统升级。

Description

一种新型高压空气监测系统

技术领域

本实用新型属于高压空气监测技术领域，具体涉及一种新型高压空气监测系统。

背景技术

当前高压空气试验系统领域，对高压系统管道以及各实验舱的压力值、温度值等运行参数需要进行动态监测，系统中传感器信号类型繁多，包含CAN信号、电压型模拟量数据、电流型模拟量数据等等，传感器数据仅仅本地显示不利于数据的集中处理，同时数据的采集渠道受场地条件影响，信号稳定性较差，精度不满足实际监测要求。

目前高压空气试验系统中在技术上缺少集中监测装置，存在监测措施缺失问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型高压空气监测系统，包括：高压空气监测装置，所述高压空气监测装置分别连接压力传感器、温度传感器、质量流量计和上位机，所述上位机上安装有监测软件。

优选地，所述高压空气监测装置包括数据采集模块、电源模块和通信模块，其中，所述数据采集模块的电源输入端与所述电源模块连接，所述通信模块的电源输入端与所述电源模块连接，所述数据采集模块的通信端与所述通信模块连接，所述通信模块与所述上位机连接，所述数据采集模块分别与所述压力传感器、所述温度传感器和所述质量流量计连接。

优选地，所述数据采集模块包括PAC控制单元、超高速采集单元、CAN通信单元和监测软件存储单元，其中，所述PAC控制单元的电源输入端与所述电源模块连接，所述PAC控制单元还分别与所述超高速采集单元、所述CAN通信单元和所述监测软件存储单元连接，所述超高速采集单元分别与所述压力传感器、所述温度传感器和所述质量流量计连接，所述CAN通信单元与所述通信模块连接。

优选地，所述PAC控制单元与所述通信模块通过Ethernet通信连接。

优选地，所述高压空气监测装置与所述压力传感器通过CAN通信连接。

优选地，所述高压空气监测装置与所述温度传感器通过电气连接线连接。

优选地，所述高压空气监测装置与所述质量流量计通过电气硬接线连接。

优选地，所述高压空气监测装置与所述上位机通过Ethernet通信连接。

优选地，所述上位机上设置有输入设备。

优选地，所述输入设备为鼠标、键盘或二者的结合。

本实用新型实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请提供的一种新型高压空气监测系统具有如下有益效果：

(1)采用研华系列PAC控制器通过超高速采集单元实现对传感器模拟量信号的采集，范围涉及0-10V，±10V，4-20mA，0-20mA，精度达到0.1％的误差，通道数量多，集成度高，通用性强，利于统一对同一类型模拟量信号的稳定采集；

(2)通信接口采用以太网通信，物理接口灵活，RJ45网口物理连接，同时采用C#编程应用软件，底层通信协议明确，配置灵活，支持通信扩展与监控系统升级；

(3)实现了高压空气监测装置中增压与吹除两种监控模式下，水舱及各管路压力、温度以及流量数据的实时监测，动态显示当前工况下数据发展趋势，并予以记录保存，利于实验数据的归纳整理，形成统计分析依据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种新型高压空气监测系统的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种新型高压空气监测系统中高压空气监测装置的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种新型高压空气监测系统中高压空气监测装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种新型高压空气监测系统的工作流程示意图。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本实用新型，本实用新型的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本实用新型，而非限制本实用新型。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

如图1-4，本实用新型提供了一种新型高压空气监测系统，包括：高压空气监测装置10，所述高压空气监测装置10分别连接压力传感器20、温度传感器30、质量流量计40和上位机50，所述上位机50上安装有监测软件。

在本申请实施例中，高压空气监测装置10获取压力传感器20的数据信号，实现对管道压力值的高精度准确采集；高压空气监测装置10获取温度传感器30的温度信号与质量流量计40的流量数据，从而能够实现对高压管路各管道以及各水舱的状态信息进行准确的监测；高压空气监测装置10将数据信息上传至上位机50，上位机50上的监控软件可以对管道工作状态进行实时监控。

如图1-4，在本申请实施例中，所述高压空气监测装置10包括数据采集模块110、电源模块120和通信模块130，其中，所述数据采集模块110的电源输入端与所述电源模块120连接，所述通信模块130的电源输入端与所述电源模块120连接，所述数据采集模块110的通信端与所述通信模块130连接，所述通信模块130与所述上位机50连接，所述数据采集模块110分别与所述压力传感器20、所述温度传感器30和所述质量流量计40连接。

在本申请实施例中，电源模块120可以将外界交流电转换为高压空气监测装置10工作所需的电压，高压空气监测装置10通过数据采集模块110获取压力传感器20数据信号，实现对管道压力值的高精度准确采集；高压空气监测装置10通过数据采集模块110获取温度传感器30的温度信号与质量流量计40的流量数据，从而能够实现对高压管路各管道以及各水舱的状态信息进行准确的监测；高压空气监测装置10通过通信模块130将数据信息上传至上位机50，上位机50上的监控软件可以对管道工作状态进行实时监控。

如图1-4，在本申请实施例中，所述数据采集模块110包括PAC控制单元、超高速采集单元、CAN通信单元和监测软件存储单元，其中，所述PAC控制单元的电源输入端与所述电源模块120连接，所述PAC控制单元还分别与所述超高速采集单元、所述CAN通信单元和所述监测软件存储单元连接，所述超高速采集单元分别与所述压力传感器20、所述温度传感器30和所述质量流量计40连接，所述CAN通信单元与所述通信模块连接。

在本申请实施例中，数据采集模块110中的PAC控制单元的型号为ADAM-5550，数据采集模块110中的超高速采集单元的型号为ADAM-5017UH，数据采集模块110中的CAN通信单元的型号为ADAM-5095，电源模块120的型号为RD～125～2412，通信模块130的型号为TL-SF1008+。

在本申请实施例中，监测软件存储单元中存储有C#编程应用程序，超高速采集单元用于获取压力传感器20、温度传感器30和质量流量计40的数据参数，CAN通信单元用于PAC控制单元与通信模块之间的通信，PAC控制单元用于控制各单元工作。当工作时，PAC控制单元控制监测软件存储单元在wi ndow xp系统下运行自身存储的C#编程应用程序，执行增压或吹除命令，包含数据显示、数据存储、数据曲线回放，历史数据查询等功能，即根据相关协议对采集到的数据进行解析，并采用SQL Server 2000数据库存储数据，通过调用数据库中的存储过程读写数据，大大提高数据库的工作效率。其中，PAC控制单元控制监测软件存储单元形成可执行文件，作为软件的主程序，用于数据采集动态库的加载以及用户界面的显示；PAC控制单元控制监测软件存储单元建立动态库，对底层数据采集程序进行封装，并提供相应的读写接口函数供主程序调用；当数据采集异常时，PAC控制单元控制监测软件存储单元可通过try-catch语句处理异常事件，try块包含可能导致异常的保护代码，catch子句是用来捕获任何类型的异常，达到数据采集正常。

在本申请实施例中，所述PAC控制单元与所述通信模块130通过Ethernet通信连接。Ethernet通信的物理接口灵活，支持Ethernet串口连接，可以满足PAC控制单元与通信模块130之间的通信连接。

在本申请实施例中，所述高压空气监测装置10与所述压力传感器20通过CAN通信连接。CAN通信的物理接口灵活，支持CAN接口连接，可以满足高压空气监测装置10与压力传感器20之间的通信连接。

在本申请实施例中，所述高压空气监测装置10与所述温度传感器30通过电气连接线连接。电气连接线反应灵敏，通信可靠，可以保证高压空气监测装置10与温度传感器30之间流畅通信。

在本申请实施例中，所述高压空气监测装置10与所述质量流量计40通过电气硬接线连接。电气硬接线反应灵敏，通信可靠，可以保证高压空气监测装置10与质量流量计40之间流畅通信。

在本申请实施例中，所述高压空气监测装置10与所述上位机50通过Ethernet通信连接。Ethernet通信的物理接口灵活，支持Ethernet串口连接，可以满足高压空气监测装置10与上位机50之间的通信连接。

在本申请实施例中，所述上位机50上设置有输入设备，具体地，所述输入设备为鼠标、键盘或二者的结合。通过输入设备可以在上位机50上进行交互操作。

本申请提供的一种新型高压空气监测系统具有如下有益效果：

(1)采用研华系列PAC控制器通过超高速采集单元实现对传感器模拟量信号的采集，范围涉及0-10V，±10V，4-20mA，0-20mA，精度达到0.1％的误差，通道数量多，集成度高，通用性强，利于统一对同一类型模拟量信号的稳定采集；

(2)通信接口采用以太网通信，物理接口灵活，RJ45网口物理连接，同时采用C#编程应用软件，底层通信协议明确，配置灵活，支持通信扩展与监控系统升级；

(3)实现了高压空气监测装置中增压与吹除两种监控模式下，水舱及各管路压力、温度以及流量数据的实时监测，动态显示当前工况下数据发展趋势，并予以记录保存，利于实验数据的归纳整理，形成统计分析依据。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

总之，以上所述仅为本实用新型技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型高压空气监测系统，其特征在于，包括：高压空气监测装置，所述高压空气监测装置分别连接压力传感器、温度传感器、质量流量计和上位机，所述上位机上安装有监测软件。

2.根据权利要求1所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述高压空气监测装置包括数据采集模块、电源模块和通信模块，其中，所述数据采集模块的电源输入端与所述电源模块连接，所述通信模块的电源输入端与所述电源模块连接，所述数据采集模块的通信端与所述通信模块连接，所述通信模块与所述上位机连接，所述数据采集模块分别与所述压力传感器、所述温度传感器和所述质量流量计连接。

3.根据权利要求2所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括PAC控制单元、超高速采集单元、CAN通信单元和监测软件存储单元，其中，所述PAC控制单元的电源输入端与所述电源模块连接，所述PAC控制单元还分别与所述超高速采集单元、所述CAN通信单元和所述监测软件存储单元连接，所述超高速采集单元分别与所述压力传感器、所述温度传感器和所述质量流量计连接，所述CAN通信单元与所述通信模块连接。

4.根据权利要求3所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述PAC控制单元与所述通信模块通过Ethernet通信连接。

5.根据权利要求1所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述高压空气监测装置与所述压力传感器通过CAN通信连接。

6.根据权利要求1所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述高压空气监测装置与所述温度传感器通过电气连接线连接。

7.根据权利要求1所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述高压空气监测装置与所述质量流量计通过电气硬接线连接。

8.根据权利要求1所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述高压空气监测装置与所述上位机通过Ethernet通信连接。

9.根据权利要求1所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述上位机上设置有输入设备。

10.根据权利要求9所述的新型高压空气监测系统，其特征在于，所述输入设备为鼠标、键盘或二者的结合。

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