CN220457606U - 一种新型水务数据传输模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数据远程监测技术领域，公开了一种新型水务数据传输模块，包括控制模块、稳压模块、采集模块和连接模块，所述控制模块包括24V外接电源、MCU微控制器和蓝牙无线模块。本实用新型中，关于现场调试及数据检验，设计了蓝牙和485通讯口两种模式，根据具体情况进行选择，使用蓝牙方式调试时，可用手机APP调试，免去了携带电脑等工具的繁琐，通过微处理器控制用电元件的开启，降低设备功耗，延长电池使用时间，加注软硬件看门狗，可设置在一定时间内自动重启、清除内存，保障系统高效运行，运行健康管理功能，在外部供电故障、硬件运行温度过高、现场通讯故障时，及时预警，保障安全。

Description

一种新型水务数据传输模块

技术领域

本实用新型涉及数据远程监测技术领域，尤其涉及一种新型水务数据传输模块。

背景技术

水务数据采集传输设备一般通过远程终端单元控制，是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备，RTU将测得的状态或信号转换成可在通信网络上发送的数据格式，它还将从中央计算机发送来的数据转换成命令，实现对设备的功能控制，可用于水务等涉水行业智慧化系统的数据采集传输，用于安装在管道上的压力、流量、水质等传感器的数据采集传输。

目前，现有技术在户外监测点实际应用场景下具有体积大、耗电量较高、各种传感器协议对接复杂的痛点，现场需要较大的设备箱来容纳现有设备，具有较高的安装和采购成本，同时对现场安装人员的技术要求也比较高，供水安全依赖于大量安装在管道管网上的感知设备，数量越多成本也越高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型水务数据传输模块。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种新型水务数据传输模块，包括控制模块、稳压模块、采集模块和连接模块，所述控制模块包括24V外接电源、MCU微控制器和蓝牙无线模块；所述稳压模块包括12V稳压，所述12V稳压输出端电连接有4G模块稳压，所述12V稳压输入端电连接有5V稳压，所述5V稳压一侧输出端电连接有蓝牙模块稳压，所述5V稳压另一侧输出端电连接有MCU稳压；所述采集模块包括模拟量采集和数字量采集，所述数字量采集和485通讯采集的输入端通过电连接；所述连接模块包括第一串行收发点、第二串行收发点、第三串行收发点、电流电压变换器、选择开关和ADC转换单元。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述12V稳压和5V稳压输入端与24V外接电源输出端电连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述4G模块稳压输出端通过第二串行收发点与MCU微控制器输入端电连接，所述数字量采集输出端通过第一串行收发点与MCU微控制器输入端电连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述蓝牙无线模块输出端与485通讯采集通过选择开关一端电连接，所述蓝牙无线模块输出端与第三串行收发点通过选择开关另一端电连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述485通讯采集和数字量采集输入端均与5V稳压输出端电连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述MCU微控制器输出端设置有ADC转换单元，所述ADC转换单元输出端电连接有若干个电流电压变换器，所述电流电压变换器输出端均固定连接有模拟量采集。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述MCU稳压输出端与MCU微控制器输入端通过电连接。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型中，首先只用一根信号线即可以支持工业现场常见的各种数字信号、模拟信号，具有很强的适应能力，测量功能可通过软件编程组态，非常灵活，增加了比较完善的保护电路，保护处理器的管脚不受现场静电、浪涌等损坏，为保证设备内部的各个功能模块的可靠工作，对设备内部的供电进行了一系列优化，对各个功能模块进行分离供电，有效减轻了模块相互间的干扰，减少了接线的数量，针对现场大量应用的2线制压力变送器，设计了专门的接线端，使接线整洁而方便，485通讯端口设计为4线制，可以为从机设备提供电源，方便了调试和安装，所有接线端子采用闭口式2EDG插接件，更换设备时，对于接线部分快捷而不易出错。

2、本实用新型中，关于现场调试及数据检验，设计了蓝牙和485通讯口两种模式，根据具体情况进行选择，使用蓝牙方式调试时，可用手机APP调试，免去了携带电脑等工具的繁琐，通过微处理器控制用电元件的开启，降低设备功耗，延长电池使用时间，加注软硬件看门狗，可设置在一定时间内自动重启、清除内存，保障系统高效运行，运行健康管理功能，在外部供电故障、硬件运行温度过高、现场通讯故障时，及时预警，保障安全。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种新型水务数据传输模块的技术原理图。

图例说明：

1、控制模块；101、24V外接电源；102、MCU微控制器；103、蓝牙无线模块；2、稳压模块；201、12V稳压；202、4G模块稳压；203、5V稳压；204、蓝牙模块稳压；205、MCU稳压；3、采集模块；301、模拟量采集；302、数字量采集；303、485通讯采集；4、连接模块；401、第一串行收发点；402、第二串行收发点；403、第三串行收发点；404、电流电压变换器；405、选择开关；406、ADC转换单元。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-1，本实用新型提供的一种实施例：一种新型水务数据传输模块，包括控制模块1、稳压模块2、采集模块3和连接模块4，控制模块1包括24V外接电源101、MCU微控制器102和蓝牙无线模块103；稳压模块2包括12V稳压201，12V稳压201输出端电连接有4G模块稳压202，12V稳压201输入端电连接有5V稳压203，5V稳压203一侧输出端电连接有蓝牙模块稳压204，5V稳压203另一侧输出端电连接有MCU稳压205；采集模块3包括模拟量采集301和数字量采集302，数字量采集302和485通讯采集303的输入端通过电连接；连接模块4包括第一串行收发点401、第二串行收发点402、第三串行收发点403、电流电压变换器404、选择开关405和ADC转换单元406，只用一根信号线即可以支持工业现场常见的各种数字信号、模拟信号，具有很强的适应能力，测量功能可通过软件编程组态，非常灵活，增加了比较完善的保护电路，保护处理器的管脚不受现场静电、浪涌等损坏，为保证设备内部的各个功能模块的可靠工作，对设备内部的供电进行了一系列优化，对各个功能模块进行分离供电，有效减轻了模块相互间的干扰。

进一步解释，12V稳压201和5V稳压203输入端与24V外接电源101输出端电连接，4G模块稳压202输出端通过第二串行收发点402与MCU微控制器102输入端电连接，数字量采集302输出端通过第一串行收发点401与MCU微控制器102输入端电连接，蓝牙无线模块103输出端与485通讯采集303通过选择开关405一端电连接，蓝牙无线模块103输出端与第三串行收发点403通过选择开关405另一端电连接，485通讯采集303和数字量采集302输入端均与5V稳压203输出端电连接，减少了接线的数量，针对现场大量应用的两线制压力变送器，设计了专门的接线端，使接线整洁而方便，485通讯端口设计为四线制，可以为从机设备提供电源，方便了调试和安装，所有接线端子采用闭口式2EDG插接件，更换设备时，对于接线部分快捷而不易出错，MCU微控制器102输出端设置有ADC转换单元406，ADC转换单元406输出端电连接有若干个电流电压变换器404，电流电压变换器404输出端均固定连接有模拟量采集301，MCU稳压205输出端与MCU微控制器102输入端通过电连接，关于现场调试及数据检验，设计了蓝牙和485通讯口两种模式，根据具体情况进行选择，使用蓝牙方式调试时，可用手机APP调试，免去了携带电脑等工具的繁琐，通过微处理器控制用电元件的开启，降低设备功耗，延长电池使用时间，加注软硬件看门狗，可设置在一定时间内自动重启、清除内存，保障系统高效运行。

工作原理：首先各部分之间的位置及连接关系是24V外接电源101通过12V稳压201模块为4G模块稳压202供电，通过5V稳压203模块为蓝牙无线模块103、MCU稳压205模块供电；模拟量采集301模块将现场采集到的电压、电流值通过ADC转换单元406转换成数字量，并在MCU微控制器102中进行边缘计算；数字量采集302模块将现场采集到的数字量直接传送到MCU微控制器102；MCU微控制器102可通过选择开关405选择通过蓝牙无线模块103连接或者485通讯采集303有线连接调试；MCU微控制器102中的数据通过物联网卡传输到远程服务器端，服务器端根据对应协议解析数据并呈现在前端。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (7)

1.一种新型水务数据传输模块，包括控制模块(1)、稳压模块(2)、采集模块(3)和连接模块(4)，其特征在于：所述控制模块(1)包括24V外接电源(101)、MCU微控制器(102)和蓝牙无线模块(103)；

所述稳压模块(2)包括12V稳压(201)，所述12V稳压(201)输出端电连接有4G模块稳压(202)，所述12V稳压(201)输入端电连接有5V稳压(203)，所述5V稳压(203)一侧输出端电连接有蓝牙模块稳压(204)，所述5V稳压(203)另一侧输出端电连接有MCU稳压(205)；

所述采集模块(3)包括模拟量采集(301)和数字量采集(302)，所述数字量采集(302)和485通讯采集(303)的输入端通过电连接；

所述连接模块(4)包括第一串行收发点(401)、第二串行收发点(402)、第三串行收发点(403)、电流电压变换器(404)、选择开关(405)和ADC转换单元(406)。

2.根据权利要求1所述的一种新型水务数据传输模块，其特征在于：所述12V稳压(201)和5V稳压(203)输入端与24V外接电源(101)输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型水务数据传输模块，其特征在于：所述4G模块稳压(202)输出端通过第二串行收发点(402)与MCU微控制器(102)输入端电连接，所述数字量采集(302)输出端通过第一串行收发点(401)与MCU微控制器(102)输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型水务数据传输模块，其特征在于：所述蓝牙无线模块(103)输出端与485通讯采集(303)通过选择开关(405)一端电连接，所述蓝牙无线模块(103)输出端与第三串行收发点(403)通过选择开关(405)另一端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型水务数据传输模块，其特征在于：所述485通讯采集(303)和数字量采集(302)输入端均与5V稳压(203)输出端电连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型水务数据传输模块，其特征在于：所述MCU微控制器(102)输出端设置有ADC转换单元(406)，所述ADC转换单元(406)输出端电连接有若干个电流电压变换器(404)，所述电流电压变换器(404)输出端均固定连接有模拟量采集(301)。

7.根据权利要求1所述的一种新型水务数据传输模块，其特征在于：所述MCU稳压(205)输出端与MCU微控制器(102)输入端通过电连接。