CN216351852U - 一种基于级联总线式分布式数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于级联总线式分布式数据采集系统，包括分布节点单元，所述分布节点单元的数量超过一个，所述分布节点单元依次通过级联总线连接，所述分布节点单元包括电源模块、CPU模块和一个以上的扩展模块，每个所述分布节点单元的所述电源模块、CPU模块和扩展模块依次通过级联总线连接。本实用新型的设备间采用级联总线方式连接，便于扩展，适用于大小不同、远近不同的应用场景，设备适配率较高，空间利用率较高，节省体积，便于安装。

Description

一种基于级联总线式分布式数据采集系统

技术领域

本实用新型属于数据采集领域，特别涉及一种基于级联总线式分布式数据采集系统。

背景技术

随着互联网、物联网技术的发展，数据采集系统需要采集的数据种类越来越多、数据量越来越大，需要采集信号位置在实际场景中越来越分散，采集方式和采集方法越来越复杂。以前固定集中采集模式，采集方式比较单一，采集数量比较固定，不便于扩展，与采集设备连接太复杂，不能满足新的数据采集需求。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于级联总线式分布式数据采集系统，设备间采用级联总线方式连接，便于扩展，适用于大小不同、远近不同的应用场景，设备适配率较高，空间利用率较高，节省体积，便于安装。

本实用新型采用的技术方案是：一种基于级联总线式分布式数据采集系统，包括分布节点单元，所述分布节点单元的数量超过一个，所述分布节点单元依次通过级联总线连接，所述分布节点单元包括电源模块、CPU(中央处理器)模块和一个以上的扩展模块，每个所述分布节点单元的所述电源模块、CPU模块和扩展模块依次通过级联总线连接。

进一步的，所述CPU模块的数据接口和所述扩展模块的数据接口、相邻的所述扩展模块的数据接口间通过级联总线依次连接，所述级联总线内部包含供电线和数据通信线。

进一步的，所述电源模块为其所属的所述分布节点单元的CPU模块和扩展模块供电。

进一步的，所述扩展模块为开关量输入输出模块、交流电压输入模块、交流电流输入模块、0-10V直流电压输入模块、4-20mA直流电流输入模块、0-10V直流电压输出模块、4-20mA直流电流输出模块、温度采集模块或无线数据接收模块。

进一步的，所述CPU模块上设置有网口和4G子模块。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1.本实用新型的分布节点单元通过级联总线方式连接，便于扩展，通过级联总线方式通信，适用于大小不同、远近不同的应用场景，设备适配率较高，空间利用率较高，节省体积，便于安装。

2.本实用新型的分布节点单元采用多种模块配合使用，模块间通过级联总线方式通信，根据现场需求，可灵活配置扩展模块的数量和种类，便于维护和管理。

3.本实用新型的分布节点单元内均设置CPU模块，各个扩展模块采集的信号数据，统一传输到CPU模块，CPU模块集中汇聚数据的方式，便于数据逻辑再次处理和设备的分布控制，便于使用和维护，减少维护人员工作量。

4.本实用新型的分布节点单元内均设置电源模块，给CPU模块和扩展模块供电，确保分布节点单元能够顺利工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构框图。

图中1-电源模块，2-CPU模块，3-扩展模块。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

本实用新型的实施例提供了一种基于级联总线式分布式数据采集系统，如图1所示，其包括三个的分布节点单元，所述分布节点单元依次通过级联总线连接。分布节点单元间通过级联总线传递数据。

每个所述分布节点单元包括电源模块1、CPU模块2和一个以上的扩展模块3，每个所述分布节点单元的所述电源模块1、CPU模块2和扩展模块3依次通过级联总线连接。扩展模块3的数量和种类根据分布节点单元所在应用场景的设备种类和数量而选择。图1中，第一个分布节点单元配备了1个扩展模块3，第二个分布节点单元配备了3个扩展模块3，第三个分布节点单元配备了4个扩展模块3。所述CPU模块2的数据接口和所述扩展模块3的数据接口、相邻的所述扩展模块3的数据接口间通过级联总线依次连接，该级联总线内部包含供电线和数据通信线。

所述扩展模块3为开关量输入输出模块、交流电压输入模块、交流电流输入模块、0-10V直流电压输入模块、4-20mA直流电流输入模块、0-10V直流电压输出模块、4-20mA直流电流输出模块、温度采集模块或无线数据接收模块。开关量输入输出模块主要是采集IO输入信号和输出干接点信号。交流电压输入模块、交流电流输入模块主要是采集多路交流电压和交流电流信号，计算交流供电线路功率、有功、无功等电量数据。0-10V直流电压输入模块、4-20mA直流电流输入模块主要是采集多路直流电压和直流电流信号。温度采集模块主要是采集多路NTC温度传感器信号，计算出传感器温度。无线数据接收模块主要是通过RF微功率无线方式接受局域范围内其他无线射频设备传输的传感器数据。0-10V直流电压输出模块、4-20mA直流电流输出模块主要是通过控制输出电压电流模拟量信号，用于控制模拟量设备。

所述电源模块1的输入接口使用AC220V端子接口，从应用场景接入市电，电源模块1采用隔离变压器输出DC24V电压给CPU模块2和扩展模块3供电，输出接口采用级联总线方式方便向其他模块级联供电。电源模块1根据应用场景需求(不同数量的扩展模块3)，满足不同功率需求的电源供电，既不影响通信也能满足电源需求，减少电源故障对设备的影响。

所述扩展模块3一般选择具有数据类型转换功能和地址编辑功能的模块。利用数据类型转换功能，通过人为设置，不同扩展模块3采集不同类型的数据之后，经过处理，可以输出同一格式的数据，便于CPU模块2的存储、处理，方便数据集中汇聚。地址编辑功能，通过人为设置扩展模块3地址，可以方便CPU模块2识别出扩展模块3的地址，并将其与其他的扩展模块3区别开来。

所述CPU模块2一般选择具备自动识别扩展模块3地址、自动识别扩展模块3功能和自动采集扩展模块3数据的功能的模块。这样，在CPU模块2以级联总线方式连接扩展模块3时，CPU模块2能够准确识别出扩展模块3。所述CPU模块2上设置有网口和4G子模块，能够实现多种方式的远程数据传输。

使用时，扩展模块3的数量和种类根据应用场景的设备数量而选择。扩展模块3与对应的设备、传感器等连接，采集到的数据经过数据类型转换处理，转换为相同格式的数据，加上功能类型标识后，通过级联总线传送给CPU模块2。CPU模块2读取到扩展模块3的功能类型标识后将采集的数据放到对应存储区，存储区内的数据通过分布节点单元间的级联总线、网口、4G方式进行远程传输。

以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于级联总线式分布式数据采集系统，其特征在于：包括分布节点单元，所述分布节点单元的数量超过一个，所述分布节点单元依次通过级联总线连接，所述分布节点单元包括电源模块、CPU模块和一个以上的扩展模块，每个所述分布节点单元的所述电源模块、CPU模块和扩展模块依次通过级联总线连接。

2.如权利要求1所述的基于级联总线式分布式数据采集系统，其特征在于：所述CPU模块的数据接口和所述扩展模块的数据接口、相邻的所述扩展模块的数据接口间通过级联总线依次连接，所述级联总线内部包含供电线和数据通信线。

3.如权利要求1所述的基于级联总线式分布式数据采集系统，其特征在于：所述电源模块为其所属的所述分布节点单元的CPU模块和扩展模块供电。

4.如权利要求1所述的基于级联总线式分布式数据采集系统，其特征在于：所述扩展模块为开关量输入输出模块、交流电压输入模块、交流电流输入模块、0-10V直流电压输入模块、4-20mA直流电流输入模块、0-10V直流电压输出模块、4-20mA直流电流输出模块、温度采集模块或无线数据接收模块。

5.如权利要求1所述的基于级联总线式分布式数据采集系统，其特征在于：所述CPU模块上设置有网口和4G子模块。

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