CN216670720U - 一种水利专用的基于可扩展架构的远程采集控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水利专用的基于可扩展架构的远程采集控制装置，包括底板、核心板以及至少一个扩展板。其中，底板设置有：与核心板连接的核心板接口；与扩展板连接的扩展板接口；以及将核心板接口以及扩展板接口彼此连接的总线；核心板设置有用于控制远程采集控制装置的处理器模块；以及扩展板分别设置有用于实现远程采集控制装置的扩展功能的电路模块。

Description

一种水利专用的基于可扩展架构的远程采集控制装置

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，特别是涉及一种水利专用的基于可扩展架构的远程采集控制装置。

背景技术

目前，大量计量设备被应用于在农业灌溉机井水量计量和渠道水量计量等国家项目。其中，远程采集控制装置(RTU)被用于小型水厂、泵站、机井以及小型渠道闸门等不同监控领域。

但是，目前市面上使用的远程采集控制装置无法同时适应不同监控领域的监控业务对功能和性能需求，从而导致远程采集控制装置在不同监控领域运行时会出现运行状态不良的情况，并进一步导致从远程采集控制装置接收数据信息的监控平台不能保持较好的上线率和数据上报准确性。

因此如果监控平台要保持较好的上线率和数据上报准确性，就需要远程采集控制装置能够在不同监控领域都能达到良好的运行状态，这无疑会增加远程采集控制装置的成本。

目前对于现有技术中存在的在较低运行成本下远程采集控制装置不能在不同监控领域保持良好运行状态的技术问题还没有有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种水利专用的基于可扩展架构的远程采集控制装置，以至少解决现有技术中存在的在较低运行成本下远程采集控制装置不能在不同监控领域保持良好运行状态的技术问题。

根据本申请的实施例，提供了一种基于可扩展架构的远程采集控制装置，包括底板、核心板以及至少一个扩展板。其中，底板设置有：与核心板连接的核心板接口；与扩展板连接的扩展板接口；以及将核心板接口以及扩展板接口彼此连接的总线；核心板设置有用于控制远程采集控制装置的处理器模块；以及扩展板分别设置有用于实现远程采集控制装置的扩展功能的电路模块。

可选地，核心板包括从以下的核心板中选择的一个核心板：设置有单独的ARM-M0架构的HC32L处理器的核心板；设置有单独的ARM-A5架构的USI8910处理器的核心板；以及设置有ARM-A7架构全志A40i处理器与ARM-M0架构的HC32L系列处理器的组合的核心板。

可选地，扩展板包括以下所述的至少一个扩展板：通信扩展板、蓝牙配置扩展板、电源供给扩展板、防盗扩展板、第一数据采集扩展板以及第二数据采集扩展板。其中，通信扩展板设置有用于实现通信功能的通信电路模块；蓝牙配置扩展板设置有用于实现蓝牙配置功能的蓝牙配置电路模块；电源供给扩展板设置有用于为远程采集控制装置供给电源的电源电路模块；防盗扩展板设置有用于监测振动和/或位移的防盗监测电路模块；以及第一数据采集扩展板和第二数据采集扩展板分别设置有用于对监控的目标对象进行数据采集的数据采集模块。

可选地，通信扩展板包括从以下的通信扩展板中选择的一个通信扩展板：设置有Cat.1 EC200S通信模块的通信扩展板；设置有4G全网通SIM7600通信模块的通信扩展板；设置有5G全网通SIM8200通信模块的通信扩展板；以及设置有NB-IoT BC32通信模块的通信扩展板。

可选地，蓝牙配置电路模块包括BT5.2 EFR32BG22蓝牙模块。

可选地，电源供给扩展板330为从以下的电源供给扩展板中选择的一个电源供给扩展板：设置有太阳能供电模块的电源供给扩展板；以及设置有电池组件以及220/380VAC电源模块的电源供给扩展板。

可选地，防盗监测电路模块包括：陀螺仪模块和/或卫星定位模块。

可选地，第一数据采集扩展板以及第二数据采集扩展板分别为从以下的数据采集扩展板中选择的一个数据采集扩展板：设置有与远程的监控仪表通信的Lora无线数据采集模块的数据采集扩展板；设置有与远程的监控仪表通信的RS485数据采集模块的数据采集扩展板；以及设置有从远程的监控仪表接收模拟量信号的模拟量输入模块的数据采集扩展板。

可选地，核心板以及扩展板以与底板大致平行的方式设置。

可选地，底板上设置有用于支撑核心板和扩展板的支柱。

综上所述，本实用新型提供了一种远程采集控制装置，从而用户可以根据不同的监控领域的具体情况，配置不同的核心板以及扩展板，从而可以使得远程采集装置能够以较低的成本适应于不同的监控领域，从而在不同的监控领域下都能达到良好的运行状态。从而解决了现有技术中存在的在较低运行成本下远程采集控制装置不能在不同监控领域保持良好运行状态的技术问题。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请实施例的可扩展的远程采集控制装置的硬件电路的模块示意图；

图2是根据本申请实施例的可扩展远程采集控制装置的核心板以及扩展板的具体配置的示意图；以及

图3是根据本申请实施例的可扩展的远程采集控制装置的硬件电路的俯视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1是根据本申请实施例所述的可扩展的远程采集控制装置10的电路模块示意图。参考图1所示，本实施例提供了一种基于可扩展架构的远程采集控制装置10，包括底板100、核心板200以及至少一个扩展板310～360。其中参考图1所示，底板100设置有：与核心板200连接的核心板接口120；与扩展板310～360连接的扩展板接口131～136；以及将核心板接口120以及扩展板接口131～136彼此连接的总线110。核心板200设置有用于控制远程采集控制装置10的处理器模块；以及扩展板310～360分别设置有用于实现远程采集控制装置10的扩展功能的电路模块。

具体地，本实施例所提供的的远程采集控制装置10的硬件结构由底板100、核心板200以及扩展板310～360三部分组成。其中远程采集控制装置10的CPU、内存等控制计算核心集中在核心板200上。而用于实现远程采集控制装置10的扩展功能的不同类型的电路模块则设置于各个不同的扩展板上，扩展功能例如可以是电源供给、无线通信以及数据采集等。核心板200与各个扩展板310～360之间可以通过总线110彼此进行通信。从而，用户在设置远程采集控制装置10时，可以根据不同监控领域的具体情况来灵活地设置扩展板310～360。

正如背景技术中所述的，目前市面上使用的远程采集控制装置无法同时适应不同监控领域的监控业务对功能和性能需求，从而导致远程采集控制装置在不同监控领域运行时会出现运行状态不良的情况，并进一步导致从远程采集控制装置接收数据信息的监控平台不能保持较好的上线率和数据上报准确性。因此如果监控平台要保持较好的上线率和数据上报准确性，就需要远程采集控制装置能够在不同监控领域都能达到良好的运行状态，这无疑会增加远程采集控制装置的成本。

有鉴于此，本实施例提供了一种远程采集控制装置，从而用户可以根据不同的监控领域的具体情况，配置不同的核心板以及扩展板，从而可以使得远程采集装置能够以较低的成本适应于不同的监控领域，从而在不同的监控领域下都能达到良好的运行状态。从而解决了现有技术中存在的在较低运行成本下远程采集控制装置不能在不同监控领域保持良好运行状态的技术问题。

可选地，核心板200包括从以下的核心板中选择的一个核心板：设置有单独的ARM-M0架构的HC32L处理器的核心板；设置有单独的ARM-A5架构的USI8910处理器的核心板；以及设置有ARM-A7架构全志A40i处理器与ARM-M0架构的HC32L系列处理器的组合的核心板。

具体地，图2示出了根据本申请实施例的可扩展远程采集控制装置的核心板以及扩展板的具体配置的示意图。参考图2所示，本实施例的远程采集控制装置10例如针对底板100的核心板接口120配置了三种不同的核心板，从而可以根据不同的监控领域，选择不同的核心板与底板100的核心板接口120连接。

其中，核心板200例如可以是以Arm Cortex-M0的华大HC32L19X系列为核心，扩展MX35LF2GE4AB FLASH的超低功耗、低成本核心板扩展组件；或者也可以是以Arm Cortex-A5的展讯USI8910XX为核心的集边缘计算以及移动通信基带为一体的高性能、低成本核心板扩展组件；或者也可以是以Arm Cortex-A7的全志A40i为主控制，结合Arm Cortex-M0的华大HC32L110的两个不同架构处理器的组合，从而在降低能耗的同时实现高性能边缘计算，并且支持电池的低功耗供电场景。

从而通过本实施例，可以根据不同的监控领域的业务要求，针对远程采集控制装置配置合适的处理器，从而能够在降低成本的同时，能够满足不同给的监控领域的要求。

可选地，参考图1所示，扩展板310～360包括以下的至少一个扩展板：通信扩展板310、蓝牙配置扩展板320、电源供给扩展板330、防盗扩展板340、第一数据采集扩展板350以及第二数据采集扩展板360。其中，通信扩展板310设置有用于实现通信功能的通信电路模块；蓝牙配置扩展板320设置有用于实现蓝牙配置功能的蓝牙配置电路模块；电源供给扩展板330设置有用于为远程采集控制装置10供给电源的电源电路模块；防盗扩展板340设置有用于监测振动和/或位移的防盗监测电路模块；以及第一数据采集扩展板350和第二数据采集扩展板360分别设置有用于对监控的目标对象进行数据采集的数据采集模块。

从而，根据本实施例的技术方案，用户可以根据具体的监控领域所需要的功能将相应的扩展板设置于底板100，从而配置所需性能的远程采集控制装置。例如，如果用户认为远程采集控制装置10的蓝牙配置功能重要，则可以将蓝牙配置扩展板320与底板100的相应接口连接。或者如果用户认为防盗功能不是那么重要，则不必将防盗扩展板340与底板100连接。从而通过这种方式，用户可以灵活地配置远程采集控制装置10的功能，从而能够以较低的成本，适应不同的监控领域的需要。

可选地，通信扩展板310包括从以下的通信扩展板中选择的一个通信扩展板：设置有Cat.1 EC200S通信模块的通信扩展板；设置有4G全网通SIM7600通信模块的通信扩展板；设置有5G全网通SIM8200通信模块的通信扩展板；以及设置有NB-IoT BC32通信模块的通信扩展板。从而通过这种方式，用户可以对远程采集控制装置进行控制实现不同类型的通信功能。

可选地，蓝牙配置电路模块包括BT5.2 EFR32BG22蓝牙模块。从而本实施例的远程采集控制装置10采用低功耗符合蓝牙5.2核心规范EFR32BG22低功耗扩展组件，通过配置较高广播与连接间隔，可以完成在电池供电下，无需开箱或爬杆即可完成设备就地的配置，大幅度降低设备运维的成本。

可选地，电源供给扩展板330为从以下的电源供给扩展板中选择的一个电源供给扩展板：设置有太阳能供电模块的电源供给扩展板；以及设置有电池组件以及220/380VAC电源模块的电源供给扩展板。从而本实施例的远程采集控制装置可以使用电池、太阳能以及市电三种供电方式，可以满足不同的监控领域的业务需求。

可选地，防盗监测电路模块包括：陀螺仪模块和/或卫星定位模块。从而，通过陀螺仪模块和/或卫星定位模块，可以对远程采集控制装置10进行定位和姿态测量。当远程采集控制装置10发生振动或者位移时，能够及时警告并上报实时的位置信息，防止远程采集控制装置10被盗窃。

可选地，第一数据采集扩展板350以及第二数据采集扩展板360分别为从以下的数据采集扩展板中选择的一个数据采集扩展板：设置有与远程的监控仪表通信的Lora无线数据采集模块的数据采集扩展板；设置有与远程的监控仪表通信的RS485数据采集模块的数据采集扩展板；以及设置有从远程的监控仪表接收模拟量信号的模拟量输入模块的数据采集扩展板。从而根据本实施例，远程采集控制装置10可以通过数据采集扩展板350和/或360根据具体的监控领域，按照相匹配的协议或形式与传感器或者仪表通信，从而进行数据采集。例如第一数据采集扩展板350可以为设置有与远程的监控仪表通信的Lora无线数据采集模块的数据采集扩展板。而第二数据采集扩展板360可以为设置有与远程的监控仪表通信的RS485数据采集模块的数据采集扩展板。从而通过这种方式，使得远程采集控制装置10可以根据需要与不同类型的仪表连接，并采集相应的数据。

可选地，核心板200以及扩展板310～360以与底板100大致平行的方式设置。具体地，图3示出了本实施例所述的远程采集控制装置10的俯视图。参见图3所示，核心板200以及扩展板310～360均以与底板100大致平行的方式设置于底板100的上方。从而通过这种方式，可以使得远程采集控制装置10的结构更加紧凑，从而便于摆放和运输。

此外，可选地，底板100上设置有用于支撑核心板200和扩展板310～360的支柱140。从而使得核心板200和扩展板310～360的固定更加牢固。

综上所述，本实施例提供了一种远程采集控制装置，从而用户可以根据不同的监控领域的具体情况，配置不同的核心板以及扩展板，从而可以使得远程采集装置能够以较低的成本适应于不同的监控领域，从而在不同的监控领域下都能达到良好的运行状态。从而解决了现有技术中存在的在较低运行成本下远程采集控制装置不能在不同监控领域保持良好运行状态的技术问题。

此外，本申请中所述的扩展板并不限于以上所述的扩展板，工作人员可以根据实际需要进一步增加扩展板。例如图3中还示出了第三数据采集扩展板370，而第三数据采集扩展板370可以为设置有与远程的监控仪表通信的RS485数据采集模块的数据采集扩展板。此外还可以包括其他功能的扩展板380和390。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于可扩展架构的远程采集控制装置(10)，其特征在于，包括底板(100)、核心板(200)以及至少一个扩展板(310～360)，其中

所述底板(100)设置有：与所述核心板(200)连接的核心板接口(120)；与所述扩展板(310～360)连接的扩展板接口(131～136)；以及将所述核心板接口(120)以及所述扩展板接口(131～136)彼此连接的总线(110)；

所述核心板(200)设置有用于控制所述远程采集控制装置(10)的处理器模块；以及

所述扩展板(310～360)分别设置有用于实现所述远程采集控制装置(10)的扩展功能的电路模块。

2.根据权利要求1所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述核心板(200)包括从以下所述的核心板中选择的一个核心板：

设置有单独的ARM-M0架构的HC32L处理器的核心板；

设置有单独的ARM-A5架构的USI8910处理器的核心板；以及

设置有ARM-A7架构全志A40i处理器与ARM-M0架构的HC32L系列处理器的组合的核心板。

3.根据权利要求1或2所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述扩展板(310～360)包括以下所述的至少一个扩展板：通信扩展板(310)、蓝牙配置扩展板(320)、电源供给扩展板(330)、防盗扩展板(340)、第一数据采集扩展板(350)以及第二数据采集扩展板(360)，其中

所述通信扩展板(310)设置有用于实现通信功能的通信电路模块；

蓝牙配置扩展板(320)设置有用于实现蓝牙配置功能的蓝牙配置电路模块；

所述电源供给扩展板(330)设置有用于为所述远程采集控制装置(10)供给电源的电源电路模块；

所述防盗扩展板(340)设置有用于监测振动和/或位移的防盗监测电路模块；以及

所述第一数据采集扩展板(350)和所述第二数据采集扩展板(360)分别设置有用于对监控的目标对象进行数据采集的数据采集模块。

4.根据权利要求3所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述通信扩展板(310)包括从以下所述的通信扩展板中选择的一个通信扩展板：

设置有Cat.1EC200S通信模块的通信扩展板；

设置有4G全网通SIM7600通信模块的通信扩展板；

设置有5G全网通SIM8200通信模块的通信扩展板；以及

设置有NB-IoT BC32通信模块的通信扩展板。

5.根据权利要求3所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述蓝牙配置电路模块包括BT5.2 EFR32BG22蓝牙模块。

6.根据权利要求3所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述电源供给扩展板(330)为从以下所述的电源供给扩展板中选择的一个电源供给扩展板：

设置有太阳能供电模块的电源供给扩展板；以及

设置有电池组件以及220/380VAC电源模块的电源供给扩展板。

7.根据权利要求3所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述防盗监测电路模块包括：陀螺仪模块和/或卫星定位模块。

8.根据权利要求3所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述第一数据采集扩展板(350)以及所述第二数据采集扩展板(360)分别为从以下所述的数据采集扩展板中选择的一个数据采集扩展板：

设置有与远程的监控仪表通信的Lora无线数据采集模块的数据采集扩展板；

设置有与远程的监控仪表通信的RS485数据采集模块的数据采集扩展板；以及

设置有从远程的监控仪表接收模拟量信号的模拟量输入模块的数据采集扩展板。

9.根据权利要求1所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述核心板(200)以及所述扩展板(310～360)以与所述底板(100)平行的方式设置。

10.根据权利要求1所述的远程采集控制装置(10)，其特征在于，所述底板(100)上设置有用于支撑所述核心板(200)和所述扩展板(310～360)的支柱(140)。

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