CN216531661U - 一种数据采集棒及逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于数据监控技术领域，提供了一种数据采集棒及逆变器，其中，一种数据采集棒包括：主板模块以及与所述主板模块连接的扩展模块，其中，所述主板模块包括电源接口、多个不同类型的通讯接口、网口、USB接口、以及连接所述扩展模块的多个不同类型的扩展接口，所述主板模块分别通过多个不同类型的所述通讯接口、网口、USB接口、以及多个不同类型的所述扩展接口进行数据采集。本实用新型实施例能够实现通讯方式多样化以及配置灵活的效果。

Description

一种数据采集棒及逆变器

技术领域

本实用新型属于数据监控技术领域，尤其涉及一种数据采集棒及逆变器。

背景技术

目前，对光伏逆变器以及工业设备的远程监控，是设备自动化管理的重要环节。经过几十年的发展，整个行业逐步地从最初的有线方式升级到无线方式，从低速的串口模式提高到高速网口模式，实现方法也从单一接口转为可选配的方案。但在现有的监控技术中，通过MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)+4G通讯模块组成，其中，MCU一边连接被监控的设备，另外一边连接4G通讯模块，通过串口方式实现数据传输。MCU利用RS485串口接收和处理被监控设备的数据，同时MCU与4G模块通讯，把采集到的数据通过4G网络发送出来，实现无线远程监控的要求。可见，现有技术中是通过单一的4G网络实现无线监控，且串口通讯速度受限制，其次，当有更多的需求时，通过上述MCU+4G的方式难以灵活配置。

实用新型内容

本实用新型提供一种数据采集棒，旨在解决现有技术中网络实现方式单一、难以灵活配置多种需求的问题。

本实用新型是这样实现的，一种数据采集棒，包括：主板模块以及与所述主板模块连接的扩展模块，其中，

所述主板模块包括电源接口、多个不同类型的通讯接口、网口、USB接口、以及连接所述扩展模块的多个不同类型的扩展接口，所述主板模块分别通过多个不同类型的所述通讯接口、网口、USB接口、以及多个不同类型的所述扩展接口进行数据采集。

更进一步地，所述主板模块的多个不同类型的所述通讯接口包括UART接口以及CAN接口，所述UART接口与所述CAN接口分别连接到待测的监控设备。

更进一步地，所述主板模块的多个不同类型的所述扩展接口包括多个SCI接口、SPI接口以及I2C接口，多个所述SCI接口、所述SPI接口以及所述I2C接口分别与所述扩展模块连接。

更进一步地，所述主板模块还包括USB接口，通过所述USB接口对采集到的数据进行存储，或外接USB设备。

更进一步地，所述扩展模块包括4G与蓝牙扩展模块，所述4G与蓝牙扩展模块通讯连接所述SCI接口。

更进一步地，所述扩展模块包括Wifi扩展模块，所述Wifi扩展模块通讯连接所述SCI接口。

更进一步地，所述扩展模块包括SD卡扩展模块，所述SD卡扩展模块连接所述SPI接口。

更进一步地，所述扩展模块包括温湿度扩展模块，所述温湿度扩展模块连接所述I2C接口。

本实用新型实施例还提供一种逆变器，包括根据上述任一实施例所述的数据采集棒。

本实用新型所达到的有益效果，本申请由于在主控模块中设置了多个不同类型的通讯接口、网口、以及连接扩展模块的多个不同类型的扩展接口，通过多个不同类型的通讯接口可以采集到被检测的监控设备的检测数据，通过网口可以实现数据采集以及网络连接；此外，设置多个不同类型的扩展接口可以针对扩展模块中不同的模块与主板模块连接后，实现不同方式的网络通讯，以及对数据采集、传输和存储的功能。所以，本实用新型实施例能够实现通讯方式多样化以及配置灵活的效果。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种数据采集棒的结构示意图；

图2是本实施例提供的主控模块的具体结构示意图；

图3是本实施例提供的扩展模块的一种可能的具体结构示意图；

图4是本实施例提供的扩展模块的另一种可能的具体结构示意图；

图5是本实施例提供的扩展模块的另一种可能的具体结构示意图；

图6是本实施例提供的扩展模块的另一种可能的具体结构示意图；

其中，1、主板模块，2、扩展模块，21、4G与蓝牙扩展模块，22、Wifi扩展模块，23、温湿度扩展模块，24、SD卡扩展模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在现有最接近的方案中，监控技术中是通过MCU+4G通讯模块的模式实现监控数据的采集与传输。但网络通讯方式单一，且串口通讯速度受限制，当有更多的需求时，通过上述MCU+4G的方式难以灵活配置。本申请由于在主控模块中设置了多个不同类型的通讯接口、网口、以及连接扩展模块的多个不同类型的扩展接口，通过多个不同类型的通讯接口可以采集到被检测的监控设备的检测数据，通过网口可以实现数据采集以及网络连接；此外，设置多个不同类型的扩展接口可以针对扩展模块中不同的模块与主板模块连接后，实现不同方式的网络通讯，以及对数据采集、传输和存储的功能。所以，本实用新型实施例能够实现通讯方式多样化以及配置灵活的效果。

实施例一

本实施例提供一种数据采集棒，具体包括：主板模块1以及与主板模块1连接的扩展模块2，其中，

主板模块1包括电源接口、多个不同类型的通讯接口、网口以及连接扩展模块2的多个不同类型的扩展接口，主板模块1分别通过多个不同类型的通讯接口、网口以及多个不同类型的扩展接口进行数据采集。

具体地，参考图1所示，本实施例提供的数据采集棒包括主板模块1以及与主板模块1连接的扩展模块2。上述的主板模块1包括一个设有多个接口的MCU控制器，控制着各个电路的接口，实现对相关数据的采集与对外传输。上述的扩展模块2可以完成各个独立的功能，实现整个控制系统的灵活配置。且上述的扩展模块2为可选的扩展模块2，包括多种可以实现独立功能的模块，可以根据需求选择对应的模块进行使用。

其中，参考图2所示，电源接口以及多个不同类型的通讯接口为对内接口，在扩展模块2中也包括有扩展电源接口。可以连接对内接口中的电源通过DC/DC端口对MCU控制器提供电源，并且通过扩展模块2上的扩展电源接口为扩展模块2提供电源。上述多个不同类型的通讯接口可以用于搜集被监控设备的相关数据信息，例如：电压、电流、功率、电能等，以及故障量，告警量等数据，为远程传输做准备。且提供多个不同类型的通讯接口，可根据实际情况灵活配置。

其中，上述的网口可以用于提供远程网络连接，实现高速通讯，也可以现场采集数据，且采用网口可以实现10M/100Mb/s通讯。本实施例提供的上述MCU控制器上还包括多个不同类型的扩展接口，例如：用于网络连接的接口，用于数据传输与采集的接口等。扩展模块2上的接口可以根据需求与MCU控制器上对应类型的扩展接口进行连接，可以实现数据传输及采集，网络连接，数据存储等功能。

在本实施中，由于在MCU控制器中设置了多个不同类型的通讯接口、网口、以及连接扩展模块2的多个不同类型的扩展接口，通过多个不同类型的通讯接口可以采集到被检测的监控设备的检测数据，通过网口可以实现数据采集以及网络连接。此外，MCU控制器还设置多个不同类型的扩展接口，可以针对扩展模块2中不同的模块与主板模块1连接后，实现不同方式的网络通讯，以及对数据采集、传输和存储的功能。所以，本实用新型实施例能够实现通讯方式多样化以及配置灵活的效果。

实施例二

本实施例中，继续参考图2所示，在实施例一基础上，主板模块1的多个不同类型的通讯接口包括UART接口以及CAN接口，UART接口与CAN接口分别连接到待测的监控设备。

具体地，上述UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口设置在MCU控制器上，通用异步收发传输器。可以将数据由串行通信与并行通信间作传输转换。或UART接口也可作为集成于微处理器中的周边设备。UART接口用于较为低速的场合。本实施例的MCU控制器上还提供有CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)接口，CAN接口可以用于相对高速的场合，采用CAN通讯口，最高可以达到5Mbps的通讯。这样，通过提供多个不同类型的通讯接口，既可以选择运用在高速的场合，也可以选择运用在低速的场合，以根据实际情况灵活配置。

实施例三

本实施例中，在实施例一基础上，主板模块1的多个不同类型的扩展接口包括多个SCI接口、SPI接口以及I2C接口，多个SCI接口、SPI接口以及I2C接口分别与扩展模块2连接。

具体地，上述SCI(Serial Communication Interface)接口为串行通信接口，是相对于并行通信的，是串行通信技术的一种总称。在本实施例中，继续参考图2所示，MCU控制器还可以包括2个SCI接口(SCI1接口与SCI2接口)，可以用于连接串口对接的通讯模块，比如4G，蓝牙，Wifi等，实现无线数据采集；也可以连接其他的串口转换设备。

上述SPI(Serial Peripheral Interface)接口为一种同步串行外设接口，它可以使MCU控制器与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。在本实施例中，可以连接SPI相关设备，例如SD卡，实现现场数据采集。且采用串口，可以实现波特率115200bps通讯。

上述I2C(Inter－Integrated Circuit)接口用于连接微控制器及其外围设备，可以接I2C相关设备，例如温湿度传感器，已实现对设置温湿度传感器现场的数据采集与传输。

继续参考图2所示，MCU控制器还包括USB接口，可接U盘，通过USB接口可以对采集到的数据/现场数据进行存储，也可以接其他的USB设备，实现灵活的监控要求。

在本实施例中，在MCU控制器上设置SCI接口、SPI接口、I2C接口以及USB接口，可以根据扩展模块2中的扩展模块2选件与MCU控制器上对应的接口进行连接，以实现不同的功能，使其具备更多可选择性，满足更多配置需求。

实施例四

本实施例中，在实施例三基础上，扩展模块2包括4G与蓝牙扩展模块21，4G与蓝牙扩展模块21通讯连接SCI接口。

其中，参考图3所示，根据MCU控制器上的接口，对应扩展模块2的选件可以包括4G与蓝牙扩展模块21。具体的，4G与蓝牙扩展模块21包括蓝牙模块、4G模块、两个电源接口(DC/DC1接口与DC/DC2接口)与两个SCI接口与SC2接口。通过DC/DC1接口与DC/DC2接口与对内接口的电源连接供电，4G模块与蓝牙模块的SCI1接口与SCI2接口分别与MCU控制器中的SCI1接口与SCI2接口对应连接。这样，能够实现4G无线通讯功能和蓝牙通讯功能，进行无线数据采集等。

作为一种可能的实施例方式，参考图4所示，扩展模块2包括Wifi扩展模块22，Wifi扩展模块22包括Wifi模块、DC/DC1接口以及SCI1接口与SCI2接口。DC/DC1接口连接电源，SCI1接口与SCI2接口与MCU控制器中的SCI1接口与SCI2接口对应连接，当进行现场数据采集时，以实现现场Wifi无限通讯功能。

作为一种可能的实施例方式，参考图5所示，扩展模块2还可以包括温湿度扩展模块23，温湿度扩展模块23连接I2C接口。具体的，温湿度扩展模块23包括电源接口DC/DC1、I2C接口以及温湿度传感器。通过电源接口连接电源为温湿度传感器供电，通过I2C接口连接温湿度传感器与MCU控制器的I2C接口，可以用于对现场的温度、湿度、时间等信息进行监控采集，采集到的数据可以存储在SD卡中。

作为一种可能的实施例方式，参考图6所示，扩展模块2包括SD卡扩展模块24，SD卡扩展模块24包括电源接口DC/DC1、SPI接口与SD卡。通过电源接口DC/DC1连接电源为SD卡供电，通过SPI接口连接SD卡与MCU控制器的SOI接口，当进行现场数据采集时，实现现场SD卡数据采集与存储，例如：温湿度传感器采集温度、湿度、时间等信息。

实施例五

本实用新型实施例还提供一种逆变器，包括根据上述任一实施例的数据采集棒。

其中，逆变器中设置的数据采集棒主要通过采集记录逆变器的工作状态和发电情况对光伏发电系统进行长期有效的监控。通常采集棒通过MCU控制器的接口与多台逆变器连接，从逆变器端接收光伏系统的各项信息，通过上述WiFi/蓝牙/4G等多种远程通讯方式上传至平台。且上述MCU控制器上设置了不同的扩展接口可以连接不同的扩展模块2，实现配置更加自由化。极大地简化了运维工作，确保数据完整不丢失断点续传，支持远程升级和系统调试，运维更轻松，且能够及时记录设备出现的问题，故障排查更快速等功能。

在本实用新型实施例中，由于在MCU控制器中设置了UART接口以及CAN接口，既可以选择运用在高速的场合，也可以选择运用在低速的场合，以根据实际情况灵活配置。此外，还提供网口、SCI1接口与SCI2接口、SPI接口以及I2C接口，其中，SCI1接口、SCI2接口可以与4G、蓝牙或Wifi扩展模块22等连接实现无线数据采集，也实现采用串口以外的通讯方式，提高通讯速度，扩大应用场合。SPI接口可以连接SD卡扩展模块24，实现现场数据采集。I2C接口可以连接温湿度传感器(温湿度扩展模块23)，实现对设置温湿度传感器现场的数据采集与传输。同时还包括USB接口，可接U盘，通过USB接口可以对采集到的数据/现场数据进行存储，也可以接其他的USB设备，实现灵活的监控要求。可见，上述一种数据采集棒能够实现不同方式的网络通讯，以及对数据采集、传输和存储的功能，达到通讯方式多样化以及配置灵活的效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数据采集棒，其特征在于，包括：主板模块以及与所述主板模块连接的扩展模块，其中，

所述主板模块包括电源接口、多个不同类型的通讯接口、网口以及连接所述扩展模块的多个不同类型的扩展接口，所述主板模块分别通过多个不同类型的所述通讯接口、网口以及多个不同类型的所述扩展接口进行数据采集。

2.如权利要求1所述的一种数据采集棒，其特征在于，所述主板模块的多个不同类型的所述通讯接口包括UART接口以及CAN接口，所述UART接口与所述CAN接口分别连接到待测的监控设备。

3.如权利要求1所述的一种数据采集棒，其特征在于，所述主板模块的多个不同类型的所述扩展接口包括多个SCI接口、SPI接口以及I2C接口，多个所述SCI接口、所述SPI接口以及所述I2C接口分别与所述扩展模块连接。

4.如权利要求1所述的一种数据采集棒，其特征在于，所述主板模块还包括USB接口，通过所述USB接口对采集到的数据进行存储，或外接USB设备。

5.如权利要求3所述的一种数据采集棒，其特征在于，所述扩展模块包括4G与蓝牙扩展模块，所述4G与蓝牙扩展模块通讯连接所述SCI接口。

6.如权利要求3所述的一种数据采集棒，其特征在于，所述扩展模块包括Wifi扩展模块，所述Wifi扩展模块通讯连接所述SCI接口。

7.如权利要求3所述的一种数据采集棒，其特征在于，所述扩展模块包括SD卡扩展模块，所述SD卡扩展模块连接所述SPI接口。

8.如权利要求3所述的一种数据采集棒，其特征在于，所述扩展模块包括温湿度扩展模块，所述温湿度扩展模块连接所述I2C接口。

9.一种逆变器，其特征在于，包括根据权利要求1至8任一项所述的数据采集棒。

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