一种工业近场数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种工业近场数据采集系统，其包括数据采集卡和智能终端，数据采集卡与智能终端连接在同一个无线通信网络中；其中，数据采集卡包括信号接口和内部电路，信号接口与内部电路电连接；信号接口上设置有一个电源端口和至少三个信号端口，信号接口与工控设备电连接并通过电源端口为内部电路供电；内部电路包括处理器、电信号处理单元和通信单元；处理器分别与电信号处理单元和通信单元电连接，每个信号端口对应与电信号处理单元或处理器电连接，处理器处理电信号处理单元或信号端口传输的数据，并通过通信单元发送至智能终端。本实用新型专利技术不仅减少了硬件成本，还提高了数据采集系统的通用性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工业控制领域，特别是涉及一种工业近场数据采集系统。
技术介绍
近年来，随着工业过程规模的扩大化及复杂化，对工业过程中各种设备的实时数据信息(如输出功率、输出波形等)的采集存储及读取变得尤为重要。在现有工业现场，多数均采用上位机与各设备间进行物理连接或现场总线方式，其存在硬件成本高、维护困难、信息读取不便等缺陷。随着无线通讯技术和手持式设备的快速发展，在工业现场采用一种数据读取装置将工控设备的实时数据经近场通讯技术传输至便携式移动显示终端，将进一步地促进工业的化发展，也将是未来工业控制的发展趋势。因此，需要一种减低硬件成本的工业数据采集系统。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种工业近场数据采集系统。本技术的技术方案为:一种工业近场数据采集系统，所述数据采集系统包括数据采集卡和智能终端，所述数据采集卡与所述智能终端连接在同一个无线通信网络中；其中，所述数据采集卡包括信号接口和内部电路，所述信号接口与所述内部电路电连接；所述信号接口上设置有一个电源端口和至少三个信号端口，所述信号接口与工控设备电连接并通过所述电源端口为所述内部电路供电；所述内部电路包括处理器、电信号处理单元和通信单元；所述处理器分别与所述电信号处理单元和所述通信单元电连接，每个所述信号端口对应与所述电信号处理单元或所述处理器电连接，所述处理器处理所述电信号处理单元或所述信号端口传输的数据，并通过所述通信单元发送至所述智能终端。根据一种具体的实施方式，所述电信号处理单元包括电流采集电路、电压采集电路和A/D转换电路；其中，所述电流采集电路和所述电压采集电路的每个输入通道分别与一个所述信号端口电连接；所述电流采集电路和所述电压采集电路的输出通道分别与所述A/D转换电路的输入通道电连接，所述A/D转换电路的输出通道与所述处理器电连接，并由所述处理器处理所述电信号处理单元传输的数据。根据一种具体的实施方式，所述信号端口与所述处理器呈双向数据传输连接，所述处理器通过所述信号端口接收所述工控设备传输的数据或者根据所述通信单元发送的控制指令控制工控设备的工作。根据一种具体的实施方式，所述内部电路还包括存储器，所述存储器用于存储所述处理器处理后的数据。根据一种具体的实施方式，所述智能终端接收所述数据采集卡发送的数据，并将接收的数据相应地在所述智能终端的显示屏上显示。本技术的有益效果在于:利用智能终端的显示屏显示数据采集卡采集的数据，并通过智能终端发送相应的控制指令至数据采集卡而控制工控设备的工作，智能终端与数据采集卡采用无线通信的方式，相比物理连接和现场总线方式减少了硬件成本，同时，数据采集卡的内部电路中的电信号处理单元包括电流采集电路和电压采集电路，可对各种模拟信号进行采集，提高了本技术的通用性。【附图说明】图1是本技术的工业近场数据采集系统原理图；图2是本技术的数据采集卡的结构示意图；图3是图2中的电信号处理单元的结构示意图；图4是本技术的数据采集卡的另一结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图进行详细说明。结合图1所示的本技术的原理图；一种工业近场数据采集系统包括数据采集卡和智能终端，数据采集卡与智能终端连接在同一个无线通信网络中。通过无线通信网络，智能终端将控制指令发送至数据采集卡，使数据采集卡将其采集的数据发送至智能终端或者发送与控制信号对应的控制信号至工控设备而控制工控设备的工作。具体的，智能终端接收数据采集卡发送的数据，并且智能终端将接收的数据在其显示屏上显示。本技术中，对工控设备进行编号，使每个工控设备具有相应的设备号，并且相应地编写每个工控设备的接口数据，其中，接口数据包括工控设备的信号接口的输出信号的通道数量，输出信号的类型等信息。将编写的所有工控设备的接口数据存储在智能终端内，通过安装在智能终端上的APP来调用对应设备号的接口数据，而相应地提取相关数据或者发送相应的控制指令至数据采集卡。结合图2所示的本技术的数据采集卡的结构示意图；数据采集卡包括信号接口和内部电路，信号接口与内部电路电连接。信号接口上设置有一个电源端口和至少三个信号端口，信号接口与工控设备电连接并通过电源端口为内部电路供电。具体的，内部电路包括处理器、电信号处理单元和通信单元；处理器分别与电信号处理单元和通信单元电连接，每个信号端口对应与电信号处理单元或处理器电连接，处理器处理电信号处理单元或信号端口传输的数据，并通过通信单元发送至智能终端。结合图3所示的本技术的电信号处理单元的结构示意图；其中，电信号处理单元包括电流采集电路、电压采集电路和A/D转换电路。其中，电流采集电路和电压采集电路的每个输入通道分别与一个信号端口电连接。电流采集电路和电压采集电路的输出通道分别与A/D转换电路的输入通道电连接，A/D转换电路的输出通道与处理器电连接，并由处理器处理电信号处理单元传输的数据。具体地，信号端口与处理器呈双向数据传输连接，处理器通过信号端口接收工控设备传输的数据或者根据通信单元发送的控制指令控制工控设备的工作。以电源波形为例，将与电压采集电路的输入通道对应连接的信号端口连接至工控设备的电源波形检测输出端，通过电压采集电路采集电源波形，并将其采集的电源波形信号传输至处理器，而转换成相应的电压波形数据，将电压波形数据通过通信单元传输至智能终端后，智能终端对其接收的电压波形数据进行解析并在其显示器上进行显示。同时，根据实际情况，通过智能终端上的APP发送调整工控设备的电源波形的占空比的控制信号至处理器，处理器根据该控制信号并通过与处理器呈双向数据传输连接的信号端口控制该工控设备的电源产生相应占空比的电源输入。结合图4所示的本技术的另一种结构的示意图；其中，在内部电路中增加一个存储器，存储器与处理器电连接，存储器用于存储处理器未通过通信单元成功发送至智能终端的数据。智能终端与数据采集卡没有通信连接的情况下，数据采集卡将采集的数据存储在存储器中，当智能终端与数据采集卡恢复通信连接后，可通过终端应用APP调用数据采集卡存储器中存储的数据，从而保证对工控设备的全方位的监测。本技术中，智能终端是智能手机、平板电脑等手持智能终端，数据采集卡在与工控设备连接时，信号端口的输入输出的信号需要相互匹配，避免采集的信号失真。本技术采用的无线通信网络是基于蓝牙、红外、Wif1、ZigBee、2.4G等无线通讯技术构建的无线通信网络。需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本技术公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本技术的公开范围并落入本技术的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本技术说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本技术的保护范围由权利要求及其等同物限定。【主权项】1.一种工业近场数据采集系统，其特征在于，所述数据采集系统包括数据采集卡和智能终端，所述数据采集卡与所述智能终端连接在同一个无线通信网络中；其中， 所述数据采集卡包括信号接口和内部电路，所述信号接口与所述内部电路电连接；所述信号接口上设置有一个电源端口和至少三个信号端口，所述信号接口与工控设备电连接并通过所述电源端口为所述内部电路供电； 所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业近场数据采集系统，其特征在于，所述数据采集系统包括数据采集卡和智能终端，所述数据采集卡与所述智能终端连接在同一个无线通信网络中；其中，所述数据采集卡包括信号接口和内部电路，所述信号接口与所述内部电路电连接；所述信号接口上设置有一个电源端口和至少三个信号端口，所述信号接口与工控设备电连接并通过所述电源端口为所述内部电路供电；所述内部电路包括处理器、电信号处理单元和通信单元；所述处理器分别与所述电信号处理单元和所述通信单元电连接，每个所述信号端口对应与所述电信号处理单元或所述处理器电连接，所述处理器处理所述电信号处理单元或所述信号端口传输的数据，并通过所述通信单元发送至所述智能终端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，
申请(专利权)人：四川英杰电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51