CN218976781U - 一种无线计量采集设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无线计量采集设备，属于信号采集处理技术领域。本实用新型的无线计量采集设备通过传感器接口模块能够直接接入各种计量表输出的模拟信号、电平信号、脉冲信号，实现对各类型信号的采集；采用无线通信模块将所采集到各类型信号发送至监控后台，实现对各计量表的实时监控。因此，本实用新型的无线计量采集设备能够广泛适用于小型数据采集和简单控制系统，有利于用户计量表具较多且分散的数据采集，在设备内接线空间允许情况下，可接入多台计量表具，减少了设备布线和人工成本的同时，也便于设备维护及管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无线计量采集设备，属于信号采集处理技术领域。
背景技术
计量采集设备需要全天候监控各类用户表具，收集各类用户表具的数据，以代替水、电、气、热等行业人工抄表、人工制表、人工统计的现状。传统的计量采集设备主要有两类，一类是有线方式，一类是无线方式。其中有线方式是利用485通讯方式，通过在现场大量布线，实现计量数据通信，该方式不仅占据了一定的空间布局，还造成资源浪费，加大了成本，并且在布局条件下，一些距离过远、或者布线难度极高的地方就难以实现数据的采集。目前无线的方式主要是在每个计量表中增设无线通信模块，由计量表将自身的计量数据通过无线的方式上传到监控后台，该种方式虽然能够解决布线复杂的问题，但是需要在每个计量表中安装相应的无线通信模块，需要的通信成本比较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种无线计量采集设备，以解决目前计量采集设存在的布线复杂、通信传输成本高的问题。
本实用新型为解决上述技术问题而提供一种无线计量采集设备，该采集设备包括一个防爆箱以及设置在防爆箱内的CPU主板、电源模块和传感器接口模块，所述CPU主板连接有通信模块，所述的通信模块包括有无线通信模块；所述无线通信模块用于和监控后台通信连接，所述传感器接口模块一端与CPU主板连接，另一端用于和计量表连接，所述的电源模块供电连接所述CPU主板和传感器接口模块。
本实用新型的无线计量采集设备通过传感器接口模块能够直接接入各种计量表输出的模拟信号、电平信号、脉冲信号，实现对各类型信号的采集；采用无线通信模块将所采集到各类型信号发送至监控后台，实现对各计量表的实时监控；无线计量采集设备采用防爆箱，设备中的各器件均设置在防爆箱内，能够适应于易燃易爆的场合，提高了设备的安全性。本实用新型无需在每个计量表中增设无线通信模块，节省了通信成本。
进一步地，所述的传感器接口模块为IO口扩展模块，该IO口扩展模块一端与CPU主板的IO口连接，另一端用于与计量表连接。
本实用新型采用IO口扩展模块作为传感器接口模块用于接入计量表，获取相应传感器采集到的数据，能够方便接入各种计量表，满足接入多计量表的需求。
进一步地，所述的无线通信模块为4G/5G模块，4G/5G模块包括有SIM卡和天线，CPU主板上设置有SIM卡槽，用于放置相应的4G/5G模块的SIM卡，天线设置在防爆箱的箱体上。
本实用新型采用4G/5G模块作为无线通信模块，为了便于安装在CPU主板上设置相应的SIM卡槽，将4G/5G模块的SIM卡放置在卡槽内，节省了安装空间，同时也便于和CPU主板连接；同时将天线设置在箱体上便于无线信号的传输。
进一步地，电源模块包括有DCDC转换单元、ACDC转换单元和电池单元，DCDC转换单元的一端与电池单元连接，另一端与防爆箱内的需供电单元连接，用于将电池单元的输出电压进行转化后为防爆箱内的需供电单元进行供电，ACDC转换单元的交流端用于连接外接电源接口，直流端与防爆箱内的需供电单元连接，用于将外部的交流电转化为防爆箱内的需供电单元所需的直流电压。
本实用新型采用DCDC转换单元、ACDC转换单元和电池单元作为电源模块，既能通过电池单元为该无线计量采集设备进行供电，又能够通过ACDC转换单元连接至外部电源进行供电，为该无线计量采集设备提供了可靠、稳定的电压输出。
进一步地，所述的ACDC转换单元的直流端还与电池单元连接，用于为电池单元充电。
本实用新型利用ACDC转换单元为电池单元充电，避免了电池单元电流不足导致的无法可靠供电的问题，进一步提升了供电的稳定性和可靠性。
进一步地，所述的防爆箱的箱体上开设有接线孔。
本实用新型通过在防爆箱的箱体上开设接线孔，方便和外部电源以及计量表进行连接。
进一步地，所述的CPU主板上还设置有RJ45接口和RS485接口。
本实用新型还在CPU主板上设置RJ45接口和RS485接口，为后续功能的扩展提供便利，方便CPU主板的调试和升级。
附图说明
图1是本实用新型无线计量采集设备的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步地说明。
无线计量采集设备的实施例
本实用新型针对目前有线、无线方式存在的问题，例如，一个家庭里计量表包括有燃气表、水表和电表等，若每个计量表中都设置无线通信模块，将会增大用户成本投入，为此，本实用新型提出了一种新的无线计量采集设备，该采集设备考虑到目前计量表的分布情况，将若干集中布置的计量表连接到本实用新型的无线计量采集设备上，无需在每个计量表上安装相应的无线通信模块也能将计量信息无线传输到的监控后台。本实用新型的无线计量采集设备如图1所示，包括一个防爆箱以及设置在防爆箱内的CPU主板、电源模块和传感器接口模块，其中CPU主板连接有通信模块，通信模块包括有无线通信模块；无线通信模块用于和监控后台通信连接，传感器接口模块一端与CPU主板连接，另一端用于和计量表连接，电源模块供电连接所述CPU主板和传感器接口模块。
具体而言，本实用新型的防爆箱采用防爆不锈钢材质，箱体采用封闭机箱，能够适应于易燃易爆的场合，提高了设备的安全性。为方便和外部的计量表、电源连接，该防爆箱的箱体上开设有接线孔，连接线从该接线孔连接到外部。箱体内设置的CPU主板作为信息处理传输的部件为本实用新型的无线计量采集设备的核心，该CPU主板采用低功耗的CPU，使用嵌入式实时操作系统，该CPU主板提供有内置I/O接口、内置2COM/4AI/4DI/4DO接口和功能块，能够支持ST编程语言，支持轮询扫描和主动上传，支持协议MODBUS、MQTT、DL645、自定义协议等，满足多元化的需求。
传感器接口模块用于实现CPU主板和外部计量表之间的数据采集，由于外界的计量表可能有多个，而CPU主板本身自带的IO口数量有限，因此本实用新型为满足多个计量表的接入需求，传感器接口模块采用IO口扩展模块，通过该IO扩展模块连接比较多的计量表。
通信模块包括有无线通信模块和有线通信模块，其中无线通信模块可采用GPRS或3G/4G/5G全网通无线通信模块，该无线通信模块包括有相应的SIM卡和天线，其中SIM卡设置在CPU主板上的SIM卡槽中，天线设置在防爆箱的箱体上。有线通信模块采用RS485和RJ45接口，这两个接口与CPU主板连接，CPU主板能够通过这两个接口实现与外部的有线连接；RS485和RJ45接口均支持从站主站模式，可根据实际情况进行选择，例如RJ45接口可用于远程调试及下载程序；RS485接口用于和流量计通信，读取流量计数据。
电源模块包括有DCDC转换单元、ACDC转换单元和电池单元，DCDC转换单元的一端与电池单元连接，另一端与防爆箱内的需供电单元连接(如CPU主板、IO口扩展模块等)，以将电池单元的输出电压进行转换，为防爆箱内的需供电单元进行供电；ACDC转换单元的交流端用于连接外接电源接口，直流端与防爆箱内的需供电单元连接，用于将外部的交流电转化为防爆箱内的需供电单元所需的直流电压。电池单元一般采用的是可充电的锂电池，为此ACDC转换单元的直流端还可与电池单元连接，为电池单元充电，避免电池单元电流不足导致的无法可靠供电的问题。通过该电源模块，能够为本实用新型的无线计量采集设备提供稳定、可靠的电压输出。
该设备的工作原理如下：将该设备通过连接线与计量表连接，以获取计量表的实时信息，这里的计量表可以是燃气表、电表、水表等一系列能够实现计量的表具，由于本实用新型的无线计量采集设备中采用了IO口扩展模块，一台无线计量采集设备可以连接多个计量表，实现对多个计量表的采集；CPU主板将采集到计量信息通过4G/5G模块连接至监控后台，例如，可以连接至SCADA平台，以实现对各能源计量信息的全方位监控，从而完善和提升调度中心对城市能源重点数据的监控能力，杜绝安全事故的发生。
本实用新型的无线计量采集设备能够广泛适用于小型数据采集和简单控制系统，有利于用户计量表具较多且分散的数据采集，在设备内接线空间允许情况下，可接入多台计量表具，减少了设备布线和人工成本的同时，也便于设备维护及管理。由于本实用新型的无线计量采集设备是设置在防爆箱内，能够应用在各种复杂的环境中，进一步提高了安全等级。同时该无线计量采集设备能够适用于宽温的工作环境-20～70℃，可满足于不用类型环境使用。
Claims (6)
1.一种无线计量采集设备，其特征在于，该采集设备包括一个防爆箱以及设置在防爆箱内的CPU主板、电源模块和传感器接口模块，所述CPU主板连接有通信模块，所述的通信模块包括有无线通信模块；所述无线通信模块用于和监控后台通信连接，所述传感器接口模块一端与CPU主板连接，另一端用于和计量表连接，所述的电源模块供电连接所述CPU主板和传感器接口模块；
电源模块包括DCDC转换单元、ACDC转换单元和电池单元，DCDC转换单元的一端与电池单元连接，另一端与防爆箱内的需供电单元连接，用于将电池单元的输出电压进行转换，为防爆箱内的需供电单元进行供电，ACDC转换单元的交流端用于连接外接电源接口，直流端与防爆箱内的需供电单元连接，用于将外部的交流电转化为防爆箱内的需供电单元所需的直流电压。
2.根据权利要求1所述的无线计量采集设备，其特征在于，所述的传感器接口模块为IO口扩展模块，该IO口扩展模块一端与CPU主板的IO口连接，另一端用于与计量表连接。
3.根据权利要求1所述的无线计量采集设备，其特征在于，所述的无线通信模块为4G/5G模块，4G/5G模块包括有SIM卡和天线，CPU主板上均设置有SIM卡槽，用于放置相应的4G/5G模块的SIM卡，天线设置在防爆箱的箱体上。
4.根据权利要求1所述的无线计量采集设备，其特征在于，所述的ACDC转换单元的直流端还与电池单元连接，用于为电池单元充电。
5.根据权利要求1所述的无线计量采集设备，其特征在于，所述的防爆箱的箱体上开设有接线孔。
6.根据权利要求1所述的无线计量采集设备，其特征在于，所述的CPU主板上还设置有RJ45接口和RS485接口。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202222728127.8U CN218976781U (zh) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | 一种无线计量采集设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
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| CN202222728127.8U Active CN218976781U (zh) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | 一种无线计量采集设备 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-10-17 CN CN202222728127.8U patent/CN218976781U/zh active Active
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