基于模拟量采集的通讯管理机制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于模拟量采集的通讯管理机，包括嵌入式工控机和与所述嵌入式工控机相互连接的电源、信号采集模块和模拟量数据采集模块，所述信号采集模块包括若干串行通信接口和以太网通信接口，所述串行通信接口和所述以太网通信接口的输出端分别连接所述嵌入式工控机，所述模拟量数据采集模块包括依次连接的若干传感器、线性光耦电路和AD转换器，所述AD转换器连接所述嵌入式工控机。本实用新型专利技术不仅能够满足与外部可编程设备进行通信，实现数据的传输与保存，还能够同时进行模拟量数据采集，满足现有电站对动态环境因素进行实时监控，确保电站环境安全。

Communication manager based on analog data acquisition

The utility model provides a simulation based on the communication management machine data acquisition, including embedded computer and acquisition power, connected with the embedded computer signal module and the analog data acquisition module, the signal acquisition module comprises a plurality of serial communication interface and Ethernet communication interface, the output of the serial communication interface and the Ethernet communication interface end are respectively connected with the embedded computer, the analog data acquisition module comprises a plurality of sensors, linear optocoupler circuit and AD converter, the AD converter is connected with the embedded computer. The utility model not only can communicate with external programmable devices, realize data transmission and preservation, but also can acquire analog data at the same time to meet the real-time monitoring of the dynamic environmental factors of existing power stations, and ensure the environmental safety of power plants.

【技术实现步骤摘要】
基于模拟量采集的通讯管理机
本技术属于通讯管理
，具体涉及一种基于模拟量采集的通讯管理机。
技术介绍
在现有的电站监控系统体系结构中，监控终端装置数据的采集上传和上位机命令的下达一般都通过监控厂家的通讯分站来完成，而这些通讯分站大多采用单片机、ARM、DSP等硬件来实现的，由于物理原因，这种通讯分站开发、维护难度也比较大，兼容其它厂家的监控终端难度就更大了；这种结构由于物理原因存储空间很有限，不可能存储大容量的数据，并且由于实际现场需求，更多温度、湿度、烟雾浓度、水位检测等环境因素检测，只能通过一种专门设备进行采集，器件多且繁琐，维护起来不方便。基于成本考虑，这类通讯分站的通讯接口比较单一，可扩展性比较差。目前，市场上也有一些通讯管理机，但是它们结构复杂，一但断电，通信数据就会停止传输和存储。且现有管理机装置不可直接采集现场模拟量数据，需要经过模拟量采集装置采集转化，并再次进行通讯传送数据，事情处理过程较为复杂且烦躁，不能准确保证数据的准确性及及时性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于模拟量采集的通讯管理机，不仅能够满足与外部可编程设备进行通信，实现数据的传输与保存，还能够同时进行模拟量数据采集，满足现有电站对动态环境因素进行实时监控，确保电站环境安全。本技术提供了如下的技术方案：一种基于模拟量采集的通讯管理机，包括嵌入式工控机和与所述嵌入式工控机相互连接的电源、信号采集模块和模拟量数据采集模块，所述信号采集模块包括若干串行通信接口和以太网通信接口，所述串行通信接口和所述以太网通信接口的输出端分别连接所述嵌入式工控机，所述模拟量数据采集模块包括依次连接的若干传感器、线性光耦电路和AD转换器，所述AD转换器连接所述嵌入式工控机。优选的，所述串行通信接口包括分别与所述嵌入式工控机连接的六路RS485通信接口和两路RS232通信接口，所述RS485通信接口和所述RS232通信接口与所述嵌入式工控机之间设有异步收发器，与可编程设备连接，用于接收可编程设备通信数据。优选的，所述异步收发器与所述嵌入式工控机之间连接有闪存设备，使得管理机断电后仍能保存与外设的通信数据。优选的，所述以太网通信接口包括分别与所述嵌入式工控机连接的四路RJ45通信接口，通过所述RJ45通信接口将数据传输到上位机。优选的，所述串行通信接口还包括分别与所述嵌入式工控机连接的第一USB接口和第二USB接口，所述第一USB接口上设有USB集线器，所述USB集线器分别连接有两路扩展USB接口和两路所述RJ45通信接口，所述RJ45通信接口与所述USB集线器之间设有规约转换器，所述第二USB接口连接一路所述RJ45通信接口，所述第二USB接口与所述RJ45通信接口之间设有规约转换器，方便数据转换。优选的，所述嵌入式工控机上还设有存储器、SD卡槽、时钟装置、异步收发传输器、看门狗、JTAG接口、若干输出接口和若干输入接口，所述存储器和所述SD卡槽保证通讯管理机的数据存储系统，提高数据处理速度；所述时钟装置为所述嵌入式工控机提供时钟信号，保证通信数据同步；通过所述异步收发传输器可与外设直接通讯连接；所述看门狗实时监控所述嵌入式工控机，保证设备正常工作运行；通过所述JTAG接口，可实现对嵌入式工控机的编程、测试操作；所述输出接口和所述输入接口直接实现数字信号的输出和输入。本技术的有益效果是：嵌入式工控机设计使本装置实现将一个变电所内所有的智能监控/保护装置的通讯数据传输、分析、处理，并将数据上送至上位机主站系统，完成五遥功能；模拟量数据采集模块还能实时采集动态环境因素，对变电站内温度、湿度、烟雾浓度等环境因素进行实时监控，确保变电站安全、有效，并且同时能够有效降低成本、提高效率；采用线性光耦进行隔离信号处理，够有效确保模拟信号传输中隔离电路的简单化和高精度化。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种基于模拟量采集的通讯管理机，包括电源模块、信号转换模块、嵌入式工控机和模拟量数据采集模块。电源模块通过外接AC220V电压，通过内部AC/DC电压转换，用来给管理机内部模块供电正常使用；信号转换模块上带有RJ45以太网接口和RS485/RS232串口通信接口，与可编程设备连接，用于接收可编程设备通信数据；模拟量数据采集模块，与各类传感器连接，用于接收模拟量数据。如图1所示，基于模拟量数据采集通讯管理机，包括电源模块、信号采集模块、嵌入式工控机和模拟量数据采集模块；信号采集模块包括4路RJ45以太网通信接口、6路RS485通信接口以及2路RS232通信接口；嵌入式工控机采用AM3352BZCZA100-Cortex-A8芯片，连接信号采集模块的输出端，控制模块进行信号数据采集；模拟量数据采集模块，采用ADS1113芯片，通过I2C连接hcnr201线性光耦，实现模拟量数据采集功能。如图1所示，模拟量采集模块，采用ADS1115芯片，直接接到CPU上，每秒采样频率860次(860SPS)，4通道单端信号接入，可以同时实现4路模拟量的监测，处理器读到AD的采样值后，会做零漂和系数的矫正，使得采样精度更高。如图1所示，外部可编程监控设备通过RJ45和RS458/RS232通信接口接入通讯管理机的信号转换模块，进过信号转换之后，数据传入嵌入式工控机，嵌入式工控机通过内部规约转换器加载通信规约，对外部可编程监控设备进行数据采集、数据分析以及数据处理，再通过信号转换模块，通过RJ45和RS485/RS232通信接口，将数据传输到上位机，上位机则是通过网络向通讯管理机下发控制等命令，通讯管理机则向对应的外部可编程监控设备转发这些控制命令，这样就实现了整个通信的传输和存储，有效的保障了数据的准确性和及时性。进一步的，对于数字信号的隔离，为了能更精确地传送模拟信号，选择线性光耦进行隔离，线性光耦输出信号随输入信号变化而成比例变化，能够有效确保模拟信号传输中隔离电路的简单化和高精度化。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于模拟量采集的通讯管理机，其特征在于，包括嵌入式工控机和与所述嵌入式工控机相互连接的电源、信号采集模块和模拟量数据采集模块，所述信号采集模块包括若干串行通信接口和以太网通信接口，所述串行通信接口和所述以太网通信接口的输出端分别连接所述嵌入式工控机，所述模拟量数据采集模块包括依次连接的若干传感器、线性光耦电路和AD转换器，所述AD转换器连接所述嵌入式工控机。

【技术特征摘要】
1.一种基于模拟量采集的通讯管理机，其特征在于，包括嵌入式工控机和与所述嵌入式工控机相互连接的电源、信号采集模块和模拟量数据采集模块，所述信号采集模块包括若干串行通信接口和以太网通信接口，所述串行通信接口和所述以太网通信接口的输出端分别连接所述嵌入式工控机，所述模拟量数据采集模块包括依次连接的若干传感器、线性光耦电路和AD转换器，所述AD转换器连接所述嵌入式工控机。2.根据权利要求1所述的基于模拟量采集的通讯管理机，其特征在于，所述串行通信接口包括分别与所述嵌入式工控机连接的六路RS485通信接口和两路RS232通信接口，所述RS485通信接口和所述RS232通信接口与所述嵌入式工控机之间设有异步收发器。3.根据权利要求2所述的基于模拟量采集的通讯管理机，其特征在于，所述异步收发器与所述嵌入式工控机之间连接有闪存设备。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡彦明，梁甜，李启军，陈云，谈震，翟鸣竹，许东升，王海伟，马士磊，李鹏飞，叶连胜，
申请(专利权)人：胡彦明，南京东禾自动化工程有限公司，梁甜，李启军，陈云，谈震，翟鸣竹，许东升，王海伟，马士磊，李鹏飞，叶连胜，
类型：新型
国别省市：江苏,32