CN217543705U - 一种轨交型电扶梯监测数据采集器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轨交型电扶梯监测数据采集器，包括箱体，所述箱体上划分有多个插入框架，每个插入框架上均设置有插口，所述插口内插入有采集板或通讯板，采集板连接有采集板卡，通讯板连接有通讯板卡，箱体上还设置有背板，采集板卡、通讯板卡电连接于背板，所述背板通过总线电连接与上位机，所述背板还连接于电源总线。本实用新型将功能模块设计成板卡，板卡通过背板连接，背板接口通用，板卡不会插错而且易于扩展，保证了数据采集的便捷；板卡间通信采用总线方式(FPGA私有总线+RS485)，RS485总线用于装置内部命令及状态数据的传输，FPGA私有总线用于内部数据传输，通讯板将所有数据汇总传输到上位机，保证数据传输的稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及电扶梯监测数据采集设备技术领域，具体涉及一种轨交型电扶梯监测数据采集器。
背景技术
随着电扶梯的应用越来越广泛，对电扶梯的安全性以及使用率有越来越高的要求。电扶梯的状态监测系统，对电扶梯中的重要传动部件进行实时的状态监测，以确保电扶梯运行的安全性，对电扶梯做有预见性的保养以及维修,并可以通过日常运行监测积累大量的故障频率特征为系统自学习提供基础。
电扶梯中的主要传动部件有：驱动电机、减速箱、主驱动链轮、梯级张紧轮、扶手带等，当这些传动部件出现故障时，会直接影响电扶梯的运营以及乘客的安全。对于这些传动部件的检查，通常是通过人工的观察以及听取其音效，难以准确判断传动部件的旋转状态以及故障的主要原因，也难以做预判性维修。由于地铁车站的人流量日益增加，使车站的电扶梯经常持续处于满负载的工作状态，如果传动部位的故障不能提前预警，容易迅速恶化，产生较大的安全隐患，因此通过在电扶梯设备增加状态监测系统，时刻对电扶梯的运行状态信息进行收集、分析以及故障判断，合理安排检修计划，保证电扶梯在健康状态下运营很有必要。
电扶梯内部空间狭小、本身有很多电气设备，电磁兼容复杂，同时需要监测的测点和物理量较多，包括振动、温度、转速、电流、噪音等，因此需要设计一套小型化、多通道、多物理量、抗干扰能力强的专用数据采集器用于电扶梯状态监测。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述背景技术中存在的不足，提供一种便捷、稳定进行监测数据采集的采集器。
为实现上述目的，本实用新型一种轨交型电扶梯监测数据采集器，采用了如下技术方案：
一种轨交型电扶梯监测数据采集器，包括箱体，所述箱体上划分有多个插入框架，每个插入框架上均设置有插口，所述插口内插入有采集板或通讯板，采集板连接有采集板卡，通讯板连接有通讯板卡，箱体上还设置有背板，采集板卡、通讯板卡电连接于背板，所述背板通过总线电连接与上位机，所述背板还连接于电源总线。
本实用新型一种轨交型电扶梯监测数据采集器的进一步改进之处在于，通讯板设置有一个，采集板设置有至少三个。
本实用新型一种轨交型电扶梯监测数据采集器的进一步改进之处在于，采集板内包括信号接收接口，信号接收接口分别连接于24位同步数模转换器、微处理器，24位同步数模转换器连接于背板，微处理通过RS485再连接于背板。
本实用新型一种轨交型电扶梯监测数据采集器的进一步改进之处在于，通讯板内包括FPGA芯片，FPGA芯片连接于以太网，FPGA芯片还连接于两个内存，FPGA芯片连接于背板，FPGA芯片还通过RS485再连接于背板。
本实用新型一种轨交型电扶梯监测数据采集器的进一步改进之处在于，背板包括第二FPGA芯片，第二FPGA芯片分别连接于采集板卡、通讯板卡，第二FPGA芯片还分别通过RS485再连接于采集板卡、通讯板卡。。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型将功能模块设计成板卡，板卡通过背板连接，背板接口通用，板卡不会插错而且易于扩展，保证了数据采集的便捷；板卡间通信采用总线方式(FPGA私有总线+RS485)，RS485总线用于装置内部命令及状态数据的传输，FPGA私有总线用于内部数据传输，通讯板将所有数据汇总传输到上位机，保证数据传输的稳定。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的俯视结构示意图；
图3为本实用新型采集板的框架结构示意图；
图4为本实用新型通讯板的框架结构示意图；
图5为本实用新型背板的框架结构示意图。
图中：1箱体，2采集板，3通讯板，4背板。
具体实施方式
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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种轨交型电扶梯监测数据采集器，包括箱体，箱体上划分有多个插入框架，每个插入框架上均设置有插口，插口内插入有采集板或通讯板，采集板连接有采集板卡，通讯板连接有通讯板卡，连接方式可以是板卡插接的方式。箱体上还设置有背板，采集板卡、通讯板卡电连接于背板，背板通过总线电连接与上位机，背板还连接于电源总线。
具体的，通讯板设置有一个，采集板设置有至少三个。采集板卡插接数量可以自行选择。
进一步的，采集板内包括信号接收接口，信号接收接口分别连接于24位同步数模转换器、微处理器，24位同步数模转换器连接于背板，微处理通过RS485再连接于背板。每个采集板可以接入8个信号(振动板卡接入振动信号，电流板卡接入电流信号)，信号进入24位ADC进行数据转换，24位ADC的驱动信号由背板给出，采集板上有微处理器进行通道的自检功能，主要检测振动传感器或者电流传感器的功能是否异常，微处理器通过485接口和背板进行通讯。通讯板内包括FPGA芯片，FPGA芯片连接于以太网，FPGA芯片还连接于两个内存，FPGA芯片连接于背板，FPGA芯片还通过RS485再连接于背板。通讯板主要由一颗XILINXZYNQ系列的FPGA构成，其实PL部分负责和背板的FPGA进行数据通讯，获取采集的实时信号，PS部分负责和上位机的通讯工作以及从背板的FPGA获取板卡和传感器的状态信息。整体供电采用12V供电，经过通讯板卡内部EMC防护电路和电源调理后生成各子板所需要的24V电压。背板包括第二FPGA芯片，第二FPGA芯片分别连接于采集板卡、通讯板卡，第二FPGA芯片还分别通过RS485再连接于采集板卡、通讯板卡。485总线独立和每块板卡通讯。FPGA私有总线类似并行总线。
本实用新型的工作原理为：采集器通电，通讯板通过网口和上位机连接通讯，接收上位机报文命令，做通讯板卡和采集板卡通讯自检，启动采集后通过背板同步控制多个采集板卡同步采集数据，采集板卡同时负责各自采集通道自检，并将数据通过FPGA私有总线传输到通讯板，通讯板汇总数据进行分析后通过网口将数据进行处理后传输到上位机。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种轨交型电扶梯监测数据采集器，其特征在于：包括箱体，所述箱体上划分有多个插入框架，每个插入框架上均设置有插口，所述插口内插入有采集板或通讯板，采集板连接有采集板卡，通讯板连接有通讯板卡，箱体上还设置有背板，采集板卡、通讯板卡电连接于背板，所述背板通过总线电连接与上位机，所述背板还连接于电源总线。
2.根据权利要求1所述的一种轨交型电扶梯监测数据采集器，其特征在于：所述通讯板设置有一个，采集板设置有至少三个。
3.根据权利要求2所述的一种轨交型电扶梯监测数据采集器，其特征在于：所述采集板内包括信号接收接口，信号接收接口分别连接于24位同步数模转换器、微处理器，24位同步数模转换器连接于背板，微处理通过RS485再连接于背板。
4.根据权利要求2所述的一种轨交型电扶梯监测数据采集器，其特征在于：所述通讯板内包括FPGA芯片，FPGA芯片连接于以太网，FPGA芯片还连接于两个内存，FPGA芯片连接于背板，FPGA芯片还通过RS485再连接于背板。
5.根据权利要求2所述的一种轨交型电扶梯监测数据采集器，其特征在于：所述背板包括第二FPGA芯片，第二FPGA芯片分别连接于采集板卡、通讯板卡，第二FPGA芯片还分别通过RS485再连接于采集板卡、通讯板卡。
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