CN219164683U

CN219164683U - 一种工地智慧化采集前端

Info

Publication number: CN219164683U
Application number: CN202223604976.9U
Authority: CN
Inventors: 张洪友; 魏亚夫; 黄华
Original assignee: Beijing Xinye United Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Xinye United Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-31
Filing date: 2022-12-31
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2032-12-31

Abstract

本实用新型涉及一种工地智慧化采集前端，包括粉尘噪声监测终端、电源监测终端和数据采集传输终端；粉尘噪声监测终端包括第一ZigBee无线路由器；电源监测终端包括第二ZigBee无线路由器；数据采集传输终端包括第一ZigBee无线协调器、第二ZigBee无线协调器；第一ZigBee无线路由器与第一ZigBee无线协调器进行ZigBee组网，第二ZigBee无线路由器与第二ZigBee无线协调器进行ZigBee组网。本实用新型采用ZigBee无线传输技术将多个粉尘噪声监测终端和多个电源监测终端分别与数据采集传输终端进行组网从而形成一整套设备，其成本更加低廉；而且利于数据的统一传输。

Description

一种工地智慧化采集前端

技术领域

本实用新型涉及数据采集领域，具体涉及一种工地智慧化采集前端。

背景技术

随着城市的发展，越来越多的工地正在如火如荼的建设，而工地施工过程中的用电安全是保证工程顺利进行的前提；另外，工地施工过程中会伴随大量的粉尘污染和噪音污染，这给工地附近人们的生活造成严重的影响。为了在不影响周围环境的条件下保证工地施工的顺利进行，需要对工地上的电源、粉尘和噪声进行采集，为后续施工决策提供依据。现有存在对工地上的电源、粉尘和噪声进行数据采集的装置，但它们都是独立的数据采集装置，而且工地一般较大，需要对不同位置的电源、粉尘和噪声进行数据采集，因此需要布设多个独立的数据采集装置，这样不仅大大提高了数据采集的成本，而且不利于数据的统一采集与传输。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工地智慧化采集前端，采用ZigBee无线传输技术对工地上的电源、粉尘和噪声进行统一的数据采集与传输，其数据采集成本低。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种工地智慧化采集前端，包括粉尘噪声监测终端、电源监测终端和数据采集传输终端；所述粉尘噪声监测终端包括粉尘传感器、噪声传感器、第一处理器和第一ZigBee无线路由器，所述粉尘传感器的输出端和所述噪声传感器的输出端均与所述第一处理器的输入端连接，所述第一处理器的输出端与所述第一ZigBee无线路由器的输入端连接；所述电源监测终端包括光耦、第二处理器和第二ZigBee无线路由器，所述光耦的输入端用于接入待监测电源的输出开关量，所述光耦的输出端与所述第二处理器的输入端连接，所述第二处理器的输出端与所述第二ZigBee无线路由器的输入端连接；所述数据采集传输终端包括第一ZigBee无线协调器、第二ZigBee无线协调器、CPLD、主处理器和远程无线通信模块，所述第一ZigBee无线协调器的输出端与所述CPLD的模拟量输入端口连接，所述第二ZigBee无线协调器的输出端与所述CPLD的开关量输入端口连接，所述CPLD的输出端与所述主处理器的输入端连接，所述主处理器的通信端连接有所述远程无线通信模块；所述粉尘噪声监测终端和所述电源监测终端均配设有多个，多个所述粉尘噪声监测终端内的第一ZigBee无线路由器与所述数据采集传输终端内的第一ZigBee无线协调器进行ZigBee组网，多个所述电源监测终端内的第二ZigBee无线路由器与所述数据采集传输终端内的第二ZigBee无线协调器进行ZigBee组网。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述主处理器具体是型号为EM335X的嵌入式处理器。

进一步，所述CPLD具体是型号为EPM1270T144C5N的可编程逻辑器件。

进一步，所述CPLD上配设有开关量输出端，所述CPLD的开关量输出端上连接有用于控制照明灯开关的继电器。

进一步，所述数据采集传输终端内还配设有双电源模块和电源过压保护电路，所述双电源模块通过所述电源过压保护电路与所述主处理器的电源端连接；所述第一ZigBee无线协调器、所述第二ZigBee无线协调器、所述CPLD以及所述远程无线通信模块均从所述主处理器上取电。

进一步，所述电源过压保护电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、稳压二极管、三极管和场效应管；所述场效应管的漏极作为所述电源过压保护电路的输入端并连接在所述双电源模块的输出端上，所述场效应管的栅极分别与所述第三电阻的一端以及所述三极管的集电极连接，所述第三电阻的另一端与所述稳压二极管的正极连接并均接地，所述稳压二极管的负极分别与所述第二电阻的一端以及所述第一电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述第一电阻的另一端和所述三极管的发射极均与所述场效应管的源极连接并共同作为所述电源过压保护电路的输出端且与所述主处理器的电源端连接。

本实用新型的有益效果是：在本实用新型一种工地智慧化采集前端中，将多个粉尘噪声监测终端和多个电源监测终端分布设置于工地的各处，用于对工地上不同位置的电源、粉尘和噪声进行监测，能够全方位的监测工地；同时采用ZigBee无线传输技术将多个粉尘噪声监测终端和多个电源监测终端分别与数据采集传输终端进行组网从而形成一整套设备，其相对于多套分散的独立采集装置，成本更加低廉；而且数据采集传输终端可以对多个粉尘噪声监测终端和多个电源监测终端的数据同时采集，利于数据的统一传输。

附图说明

图1为本实用新型一种工地智慧化采集前端的结构框图；

图2为本实用新型一种工地智慧化采集前端中电源过压保护电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种工地智慧化采集前端，包括粉尘噪声监测终端、电源监测终端和数据采集传输终端；所述粉尘噪声监测终端包括粉尘传感器、噪声传感器、第一处理器和第一ZigBee无线路由器，所述粉尘传感器的输出端和所述噪声传感器的输出端均与所述第一处理器的输入端连接，所述第一处理器的输出端与所述第一ZigBee无线路由器的输入端连接；所述电源监测终端包括光耦、第二处理器和第二ZigBee无线路由器，所述光耦的输入端用于接入待监测电源的输出开关量，所述光耦的输出端与所述第二处理器的输入端连接，所述第二处理器的输出端与所述第二ZigBee无线路由器的输入端连接；所述数据采集传输终端包括第一ZigBee无线协调器、第二ZigBee无线协调器、CPLD、主处理器和远程无线通信模块，所述第一ZigBee无线协调器的输出端与所述CPLD的模拟量输入端口连接，所述第二ZigBee无线协调器的输出端与所述CPLD的开关量输入端口连接，所述CPLD的输出端与所述主处理器的输入端连接，所述主处理器的通信端连接有所述远程无线通信模块；所述粉尘噪声监测终端和所述电源监测终端均配设有多个，多个所述粉尘噪声监测终端内的第一ZigBee无线路由器与所述数据采集传输终端内的第一ZigBee无线协调器进行ZigBee组网，多个所述电源监测终端内的第二ZigBee无线路由器与所述数据采集传输终端内的第二ZigBee无线协调器进行ZigBee组网。

在本实用新型一种工地智慧化采集前端中，将多个粉尘噪声监测终端和多个电源监测终端分布设置于工地的各处，用于对工地上不同位置的电源、粉尘和噪声进行监测，能够全方位的监测工地；同时采用ZigBee无线传输技术将多个粉尘噪声监测终端和多个电源监测终端分别与数据采集传输终端进行组网从而形成一整套设备，其相对于多套分散的独立采集装置，成本更加低廉；而且数据采集传输终端可以对多个粉尘噪声监测终端和多个电源监测终端的数据同时采集，利于数据的统一传输。数据采集传输终端通过远程无线通信模块将采集的数据传输至远程的终端，远程无线通信模块具体可以为5G通信模块。

另外，电源监测终端通过光耦接收待监测电源的输出开关量，通过光耦进行光电隔离，可以保证电源监测终端的安全。

在本具体实施例中：所述主处理器具体是型号为EM335X的嵌入式处理器。所述CPLD具体是型号为EPM1270T144C5N的可编程逻辑器件。

数据采集传输终端采用型号为EM335X的嵌入式处理器为核心，其自带多路异步串口，多路异步串口方便多路数据的同步传输。因为主处理器的IO口数量有限，因此外围使用CPLD拓展主处理器的IO，型号为EPM1270T144C5N的可编程逻辑器件可以拓展出八组开关量输入端口和八组模拟量输入端口，其中的开关量输入端口通过第二ZigBee无线协调器接入电源监测终端监测的关开量，其中的模拟量输入端口通过第一ZigBee无线协调器接入粉尘噪声监测终端监测的模拟量。因此，本实用新型中的一台数据采集传输终端可以匹配八个电源监测终端和八个粉尘噪声监测终端，这相比于布设单独的八个电源数据采集装置和八个粉尘噪声采集装置大大降低了成本。

在本具体实施例中：所述CPLD上配设有开关量输出端，所述CPLD的开关量输出端上连接有用于控制照明灯开关的继电器。

型号为EPM1270T144C5N的可编程逻辑器件上还自带八路开关量输出端口，其采用继电器输出控制，输出八组常开节点，可以用于控制工地上环境照明开关等。

在本具体实施例中：所述数据采集传输终端内还配设有双电源模块和电源过压保护电路，所述双电源模块通过所述电源过压保护电路与所述主处理器的电源端连接；所述第一ZigBee无线协调器、所述第二ZigBee无线协调器、所述CPLD以及所述远程无线通信模块均从所述主处理器上取电。

具体的，如图2所示，所述电源过压保护电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压二极管D、三极管Q1和场效应管Q2；所述场效应管Q2的漏极作为所述电源过压保护电路的输入端并连接在所述双电源模块的输出端上，所述场效应管Q2的栅极分别与所述第三电阻R3的一端以及所述三极管Q1的集电极连接，所述第三电阻R3的另一端与所述稳压二极管D的正极连接并均接地，所述稳压二极管D的负极分别与所述第二电阻R2的一端以及所述第一电阻R1的一端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述三极管Q1的基极连接，所述第一电阻R1的另一端和所述三极管Q1的发射极均与所述场效应管Q2的源极连接并共同作为所述电源过压保护电路的输出端且与所述主处理器的电源端连接。

数据采集传输终端采用双电源模块供电，可以保证数据采集传输终端供电的可靠性，且配设电源过压保护电路，保证数据采集传输终端的供电安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种工地智慧化采集前端，其特征在于：包括粉尘噪声监测终端、电源监测终端和数据采集传输终端；所述粉尘噪声监测终端包括粉尘传感器、噪声传感器、第一处理器和第一ZigBee无线路由器，所述粉尘传感器的输出端和所述噪声传感器的输出端均与所述第一处理器的输入端连接，所述第一处理器的输出端与所述第一ZigBee无线路由器的输入端连接；所述电源监测终端包括光耦、第二处理器和第二ZigBee无线路由器，所述光耦的输入端用于接入待监测电源的输出开关量，所述光耦的输出端与所述第二处理器的输入端连接，所述第二处理器的输出端与所述第二ZigBee无线路由器的输入端连接；所述数据采集传输终端包括第一ZigBee无线协调器、第二ZigBee无线协调器、CPLD、主处理器和远程无线通信模块，所述第一ZigBee无线协调器的输出端与所述CPLD的模拟量输入端口连接，所述第二ZigBee无线协调器的输出端与所述CPLD的开关量输入端口连接，所述CPLD的输出端与所述主处理器的输入端连接，所述主处理器的通信端连接有所述远程无线通信模块；所述粉尘噪声监测终端和所述电源监测终端均配设有多个，多个所述粉尘噪声监测终端内的第一ZigBee无线路由器与所述数据采集传输终端内的第一ZigBee无线协调器进行ZigBee组网，多个所述电源监测终端内的第二ZigBee无线路由器与所述数据采集传输终端内的第二ZigBee无线协调器进行ZigBee组网。

2.根据权利要求1所述的工地智慧化采集前端，其特征在于：所述主处理器具体是型号为EM335X的嵌入式处理器。

3.根据权利要求1所述的工地智慧化采集前端，其特征在于：所述CPLD具体是型号为EPM1270T144C5N的可编程逻辑器件。

4.根据权利要求3所述的工地智慧化采集前端，其特征在于：所述CPLD上配设有开关量输出端，所述CPLD的开关量输出端上连接有用于控制照明灯开关的继电器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的工地智慧化采集前端，其特征在于：所述数据采集传输终端内还配设有双电源模块和电源过压保护电路，所述双电源模块通过所述电源过压保护电路与所述主处理器的电源端连接；所述第一ZigBee无线协调器、所述第二ZigBee无线协调器、所述CPLD以及所述远程无线通信模块均从所述主处理器上取电。

6.根据权利要求5所述的工地智慧化采集前端，其特征在于：所述电源过压保护电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、稳压二极管、三极管和场效应管；所述场效应管的漏极作为所述电源过压保护电路的输入端并连接在所述双电源模块的输出端上，所述场效应管的栅极分别与所述第三电阻的一端以及所述三极管的集电极连接，所述第三电阻的另一端与所述稳压二极管的正极连接并均接地，所述稳压二极管的负极分别与所述第二电阻的一端以及所述第一电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述第一电阻的另一端和所述三极管的发射极均与所述场效应管的源极连接并共同作为所述电源过压保护电路的输出端且与所述主处理器的电源端连接。