环境监控或监测数据采集传输仪制造技术

本发明专利技术公开了一种环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述数据采集传输仪包括主机单元、供电单元和接口单元，所述主机单元与接口单元连接；所述接口单元将主机单元的采集接口引出至接线端子，供用户连接下位机使用；所述供电单元与接口单元连接，所述供电单元通过接口单元为主机单元提供工作所必须的电源。该技术方案整体采用模块化设计，无线通信网络灵活配置，支持全网通，配置大尺寸触摸液晶屏，人机交互友好，用户可以免电脑免工具进行全部的安装和配置，方便用户及运维人员的日常使用和维护，降低使用成本。

Environmental monitoring or monitoring data acquisition and transmission instrument

The invention discloses a method for environmental monitoring or monitoring data acquisition and transmission equipment, which is characterized in that the data acquisition and transmission apparatus includes a host unit, power supply unit and the interface unit, the host unit is connected with the interface unit; the interface unit collects host interface unit out to terminals, for users connected to the machine; the power supply unit is connected with the interface unit, the power supply unit provides power to work for the host unit through the interface unit. The modular design of the whole scheme of wireless communication network technology, flexible configuration, support full Netcom, configuration of large size LCD touch screen, friendly man-machine interaction, the user can avoid computer free tools to install and configure all the daily use and maintenance is convenient for users and maintenance personnel, reducing the use cost.

【技术实现步骤摘要】
环境监控或监测数据采集传输仪
本专利技术涉及一种数据传输仪，具体涉及一种环境监控或监测数据采集传输仪，属于环境监控

技术介绍
环境监控或监测数据采集传输仪，主要用于污染源监测、地表水监测、空气质量监测、区域环境噪声监测、大气环境污染源、地表水体污染源、地下水体污染源、海洋环境污染源、土壤环境监测、放射性环境污染源等环境监测领域。其通过多种信号输入输出接口，如串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口等，采集各类污染物和参数数据，并且对采集到的数据进行合法的计算和存储，最终通过通讯网络将监测数据传输至远程监控系统，实现了对环境的在线监控和监测。现有技术中的环境监控或监测数据采集传输仪的显示和控制方案都采用了小尺寸液晶屏搭配按键键盘或大尺寸触摸液晶屏两种方案。现有的数据采集传输仪设备参数的配置需要外接笔记本电脑或者采用手机无线连接配置的操作方式，较为繁琐；现有技术中的环境监控或监测数据采集传输仪都已支持以太网及无线通信网两种通讯方式。当使用无线通信网进行数据传输时一般采用外接DTU、无线路由器或内置无线通信模块的方案。外接DTU会占用一路串行数字量接口，外接无线路由器会占用一路以太网接口，数据传输的稳定性依赖于DTU或无线路由器，并且DTU内置协议栈对TCP连接数有限制；采用内置无线通讯模块的数据采集传输仪采用的通信模块的物理接口都不统一，当进行网络制式升级改造时（例如由GPRS升级至4GLTE），需要重新改造电路，耗时耗力。虽然无线通信4G网络覆盖越来越广，但在一些偏僻的地区信号覆盖很差，网络不稳定，仍然依靠2G网络进行数据传输；同时4G无线通信模块的价格成本高出2G无线通信模块数倍，因此未来一段时间内2G和4G无线通信模块将在市场中共存。现有技术中的基于标准MiniPCIe接口的无线通信模块都是3G、4G通信模块，其在嵌入式操作系统（Linux或WinCE）中以USBSerial的方式工作，设备驱动生成至少两个UART串行口，一个用于拨号网络连接，一个用于AT指令执行。这种工作方式可以保证无线通信网络一直在线的同时，可以通过AT指令查询无线通信网络信号强度、基站定位等信息。仅支持2G（GPRS、EDGE）的通信模块内部集成了两路URAT串行口，一路为主串行口，用于拨号网络连接，一路为辅串行口，用于AT指令执行。但仅支持2G（GPRS、EDGE）的通信模块不兼容标准MiniPCIe接口，不支持以USBSerial的方式工作。标准MiniPCIe接口定义中只有一路UART串行口的定义，2G通信模块无法将集成的两路UART串行口全部引出使用，故无法在保持无线通信网络在线的情况下获取无线通信网络的信号强度、基站等位等信息。现有技术中的环境监控或监测数据采集传输仪信号传输线一般采用螺丝固定的方式，日常维护时必须要使用工具，费时费力；同时由于缺乏必要的绝缘保护，多个接口间容易发生误短接，引起信号异常甚至是设备损坏。因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一个环境监控或监测数据采集传输仪,该技术方案整体采用模块化设计，无线通信网络灵活配置，支持全网通，配置大尺寸触摸液晶屏，人机交互友好，用户可以免电脑免工具进行全部的安装和配置，方便用户及运维人员的日常使用和维护，降低使用成本。为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述数据采集传输仪包括主机单元、供电单元和接口单元，所述主机单元与接口单元连接，为方便拆卸，接口处采用欧式插座连接；所述接口单元将主机单元的采集接口引出至接线端子，供用户连接下位机使用；所述供电单元与接口单元连接，为方便拆卸，接口处采用插拔式接线端子连接。所述供电单元通过接口单元为主机单元提供工作所必须的电源。作为本专利技术的一种改进，所述主机单元设计独立电源开关，便于独立管理主机单元的供电，所述主机单元包括触摸显示模块、核心板模块、主板模块和无线通信板模块，所述触摸显示模块与主板模块通过电源电路和信号电路连接，接口处采用排线连接；所述核心板模块与主板模块通过电源电路和信号电路连接，接口处采用接插件或PCB直接焊接的方式连接，将核心板模块中的ARM处理器的所有接口引脚引出至主板模块以供使用。作为本专利技术的一种改进，所述触摸显示模块包括触摸屏、液晶屏和液晶屏驱动板，所述触摸屏采用电阻式或电容式触摸屏，其覆盖在液晶屏之上，提供触摸点击功能，所述液晶屏和液晶屏驱动板连接，提供人机界面显示功能，所述触摸显示模块需要配合人机界面软件方可发挥作用。作为本专利技术的一种改进，所述核心板模块包括ARM处理器、RAM内存、存储器和RTC，所述RAM内存与ARM处理器连接，为处理器提供运行内存；所述存储器与ARM处理器连接，采用掉电非易失的NandFlash、NorFlash或eMMC中的一种或多种，提供操作系统、软件及用户数据的存储空间，所述RTC是ARM处理器内部集成的RTC或外挂RTC芯片。作为本专利技术的一种改进，所述主板模块包括电源电路、信号电路、看门狗电路、采集MCU、以太网芯片、无线通信控制电路、RTC备份电池、采集接口、通信接口和数据接口，所述看门狗电路与电源电路、信号电路连接，当检测到核心板模块出现死机时，自动对核心板模块进行断电复位，所述采集MCU与电源电路、信号电路连接，其集成多路模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道，实现模拟量输入、开关量输入的采集功能，以及开关量输出的控制功能，所述采集MCU通过串行口，实现数字量信号的采集，所述串行口是核心板模块中的ARM处理器内部集成的串行口，或者是通过I2C、SPI、USB等总线经扩展芯片所扩展出的串行口；所述采集接口通过电源电路、信号电路与接口单元中的串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口连接，其将用于数据采集及控制的串行口、模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道引出至接口单元供用户接线和使用；所述通信接口与电源电路、信号电路连接，其包括RJ45接口、SMA天线接口和SIM卡接口；所述数据接口与电源电路、信号电路连接，其包括SD卡接口、USB存储设备接口；所述RTC备份电池与电源电路连接，当主机单元外部供电中断时，继续为核心板模块中的RTC提供供电，所述以太网芯片与电源电路、信号电路连接，提供以太网访问功能；所述无线通信控制电路与电源电路、信号电路连接，实现了对无线通信工作模式的切换控制。作为本专利技术的一种改进，所述供电单元包括电源模块和电池模块，所述电源模块采用开关电源，所述电池模块采用铅酸蓄电池或锂离子电池，电源模块与电池模块采用在线式供电方式与接口单元连接，为主机单元提供工作所需的供电，所述电源模块与电池模块连接，为电池模块进行充电。作为本专利技术的一种改进，所述接口单元包括电源接口、串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口，所述电源接口包括电源输入接口和电源输出接口，所述电路输入接口与供电单元连接，采用插拔式接线端子，所述电源输出接口实现了对外部下位机或其他低功率设备供电，采用免螺丝接线端子，所述串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口用于连接下位机，均采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述数据采集传输仪包括主机单元、供电单元和接口单元，所述主机单元与接口单元连接；所述接口单元将主机单元的采集接口引出至接线端子，供用户连接下位机使用；所述供电单元与接口单元连接，所述供电单元通过接口单元为主机单元提供工作所必须的电源。

【技术特征摘要】
1.一种环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述数据采集传输仪包括主机单元、供电单元和接口单元，所述主机单元与接口单元连接；所述接口单元将主机单元的采集接口引出至接线端子，供用户连接下位机使用；所述供电单元与接口单元连接，所述供电单元通过接口单元为主机单元提供工作所必须的电源。2.根据权利要求1所述的环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述主机单元包括触摸显示模块、核心板模块、主板模块和无线通信板模块，所述触摸显示模块与主板模块通过电源电路和信号电路连接，接口处采用排线连接；所述核心板模块与主板模块通过电源电路和信号电路连接，接口处采用接插件或PCB直接焊接的方式连接，将核心板模块中的ARM处理器的所有接口引脚引出至主板模块以供使用。3.根据权利要求2所述的环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述触摸显示模块包括触摸屏、液晶屏和液晶屏驱动板，所述触摸屏采用电阻式或电容式触摸屏，其覆盖在液晶屏之上，提供触摸点击功能，所述液晶屏和液晶屏驱动板连接，提供人机界面显示功能，所述触摸显示模块需要配合人机界面软件方可发挥作用。4.根据权利要求2所述的环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述核心板模块包括ARM处理器、RAM内存、存储器和RTC，所述RAM内存与ARM处理器连接，为处理器提供运行内存；所述存储器与ARM处理器连接，采用掉电非易失的NandFlash、NorFlash或eMMC中的一种或多种，提供操作系统、软件及用户数据的存储空间，所述RTC是ARM处理器内部集成的RTC或外挂RTC芯片。5.根据权利要求2所述的环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述主板模块包括电源电路、信号电路、看门狗电路、采集MCU、以太网芯片、无线通信控制电路、RTC备份电池、采集接口、通信接口和数据接口，所述看门狗电路与电源电路、信号电路连接，当检测到核心板模块出现死机时，自动对核心板模块进行断电复位，所述采集MCU与电源电路、信号电路连接，其集成多路模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道，实现模拟量输入、开关量输入的采集功能，以及开关量输出的控制功能，所述采集MCU通过串行口，实现数字量信号的采集，所述串行口是核心板模块中的ARM处理器内部集成的串行口，或者是通过I2C、SPI、USB等总线经扩展芯片所扩展出的串行口；所述采集接口通过电源电路、信号电路与接口单元中的串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口连接，其将用于数据采集及控制的串行口、模拟量输入、开关量输入和开关量输出通道引出至接口单元供用户接线和使用；所述通信接口与电源电路、信号电路连接，其包括RJ45接口、SMA天线接口和SIM卡接口；所述数据接口与电源电路、信号电路连接，其包括SD卡接口、USB存储设备接口；所述RTC备份电池与电源电路连接，当主机单元外部供电中断时，继续为核心板模块中的RTC提供供电，所述以太网芯片与电源电路、信号电路连接，提供以太网访问功能；所述无线通信控制电路与电源电路、信号电路连接，实现了对无线通信工作模式的切换控制。6.根据权利要求1所述的环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述供电单元包括电源模块和电池模块，所述电源模块采用开关电源，所述电池模块采用铅酸蓄电池或锂离子电池，电源模块与电池模块采用在线式供电方式与接口单元连接，为主机单元提供工作所需的供电，所述电源模块与电池模块连接，为电池模块进行充电。7.根据权利要求1所述的环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述接口单元包括电源接口、串行数字量接口、模拟量输入接口、开关量输入接口和开关量输出接口，所述电源接口包括电源输入接口和电源输出接口，所述电路输入接口与供电单元连接，采用插拔式接线端子，所述电源输出接口实现了对外部下位机或其他低功率设备供电，采用免螺丝接线端子，所述串行数字量接口、模拟量输入接口和开关量输入接口用于连接下位机，均采用免螺丝接线端子，所述开关量输出接口包括继电器和接线端子，每一路开关量输出接口包括一组共两个继电器，一个用于开启操作，一个用于关闭操作，所述接线端子采用免螺丝接线端子，所述免螺丝接线端子包括壳体、插线孔、弹簧片、按压卡扣和焊针，壳体采用PA66塑料，接线孔位于按压卡扣旁；弹簧片采用金属材质，其形状为弧形，上端卡在按压卡扣中，紧贴接线孔将其覆盖，下端连接至焊针，相邻端子的焊针错位排列。8.根据权利要求3所述的环境监控或监测数据采集传输仪，其特征在于，所述数据采集传输仪内设置有一套嵌入式软件，实现了人机交互、下位...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙畅，韩冰，武勇，王志，
申请(专利权)人：南京德宏数码技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32