一种基于GPRS网络进行数据传输的GPRS采集器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于GPRS网络进行数据传输的GPRS采集器，电源电路分别与外部电源、单片机、数据存储器、监控复位器、双串口转换器、USB通讯电路、RS485通讯电路、GPRS通讯电路、4‑20mA采集电路、脉冲采集电路、4‑20mA输出电路、开关信号输出电路连接，且电源电路与对外供电电路连接对外提供直流电源；单片机分别与数据存储器、监控复位器、双串口转换器、USB通讯电路、RS485通讯电路、GPRS通讯电路、4‑20mA采集电路、脉冲采集电路、4‑20mA输出电路、开关信号输出电路连接；双串口转换器分别与RS485通讯电路和GPRS通讯电路连接；本实用新型专利技术降低了设备成本，简化采集过程。

A GPRS Collector Based on GPRS Network for Data Transmission

The utility model relates to a GPRS collector based on GPRS network for data transmission. The power supply circuit is connected with external power supply, single chip computer, data memory, monitoring reset device, dual serial port converter, USB communication circuit, RS485 communication circuit, GPRS communication circuit, 4 20mA acquisition circuit, pulse acquisition circuit, 4 20mA output circuit, switch signal output circuit, and electricity. The source circuit is connected with the external power supply circuit to provide direct current power supply; the MCU is connected with data memory, monitor reset, dual serial converter, USB communication circuit, RS485 communication circuit, GPRS communication circuit, 4 20mA acquisition circuit, pulse acquisition circuit, 4 20mA output circuit and switching signal output circuit; the dual serial converter is connected with RS485 communication circuit and GPRS respectively. The utility model reduces the cost of equipment and simplifies the acquisition process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于GPRS网络进行数据传输的GPRS采集器
本技术涉及一种基于GPRS网络进行数据传输的GPRS采集器，用于采集多种仪表数据、控制阀门、对外提供24V电源，并通过GPRS网络与服务器进行数据交互，实现远程采集数据。
技术介绍
随着社会的发展，“智能水务”、“智能工厂”的推广，由专门的工作人员到各个站点逐个抄表记录统计仪表数据的工作方式逐渐被淘汰，这个工作方式不仅缺乏实时性，同样还浪费时间与人力，为每台仪表配备采集器，让工作人员坐在电脑前通过服务器便可实时采集统计各站点仪表数据的工作方式被越来越广泛的推广使用。但市面上仪表种类繁多，而许多采集器却只能对应一种仪表，每种仪表都配备一种采集器才能进行数据采集，如此便增加了数据采集时的设备成本，使采集过程变得复杂化，而且有些现场需要使用阀门和24V供电仪表，为阀门单独配备控制模块或是人工手动开关阀门，再为24V供电仪表单独配备24V电源更是增加设备成本，浪费人力。
技术实现思路
本技术的目的是：为解决现有数据采集过程中采集器不能兼容多种不同类型仪表的问题，同时还为解决现场阀门控制与24V电源供电的问题，提供一种基于GPRS网络进行数据传输的GPRS采集器。GPRS采集器通过USB通讯电路与上位机连接，利用设置软件对GPRS采集器的IP、端口号、GPRS采集器编号、采集仪表的种类、是否对外输出控制信号进行设置，然后通过GPRS通讯电路与服务器进行连接，服务器监测到有采集器连接后，便下发查询操作指令，采集器接到查询操作指令后，便对其连接的仪表进行数据采集、对连接的阀门进行控制并采集阀门的反馈信息，全部采集完毕后生成统一的数据包存入数据存储器中，然后再次通过GPRS通讯电路将数据包传送给服务器。本技术为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种基于GPRS网络进行数据传输的GPRS采集器，包括采集控制现场的4-20mA仪表、脉冲仪表、阀门、485仪表和控制室内的上位机、服务器，其特征在于：还包括电源电路、单片机、数据存储器、监控复位器、双串口转换器、USB通讯电路、RS485通讯电路、GPRS通讯电路、4-20mA采集电路、脉冲采集电路、4-20mA输出电路、开关信号输出电路、外部电源和对外供电电路；所述电源电路分别与外部电源、单片机、数据存储器、监控复位器、双串口转换器、USB通讯电路、RS485通讯电路、GPRS通讯电路、4-20mA采集电路、脉冲采集电路、4-20mA输出电路、开关信号输出电路连接，且电源电路与对外供电电路连接对外提供直流电源；所述单片机分别与数据存储器、监控复位器、双串口转换器、USB通讯电路、RS485通讯电路、GPRS通讯电路、4-20mA采集电路、脉冲采集电路、4-20mA输出电路、开关信号输出电路连接；所述双串口转换器分别与RS485通讯电路和GPRS通讯电路连接；单片机与数据存储器和监控复位器连接，组成最小系统，作为GPRS采集器数据处理与存储的核心，单片机完成所有数据处理部分，数据存储器用于存储GPRS采集器的基本设置信息和采集到的仪表数据，监控复位器用于监控单片机的运行状况，一旦单片机运行过程中出现问题，监控复位器立即对其进行复位操作；单片机与双串口转换器连接，双串口转换器可为单片机拓展出两路TX、RX数据线；单片机与USB通讯电路连接，通过USB接口与上位机通讯，通过上位机对GPRS采集器参数进行设置；单片机与4-20mA采集电路连接，提供三路4-20mA模拟量采集；单片机分别与4-20mA输出电路和开关信号输出电路连接，对外输出4-20mA模拟量和开关量控制信号；单片机与脉冲采集电路连接，脉冲采集电路与脉冲仪表连接，采集脉冲数据；脉冲采集电路留有两路采集接口，一路用于采集脉冲仪表正向脉冲数据，另一路用于采集脉冲仪表反向脉冲数据；双串口转换器分别与RS485通讯电路和GPRS通讯电路连接，RS485通讯电路通过RS485总线接口与RS485仪表连接；GPRS通讯电路通过GPRS网络与服务器进行数据交互；所述USB通讯电路由USB转TTL电路、通讯隔离电路Ⅰ、USB接口构成；单片机的TX、RX数据线通过通讯隔离电路Ⅰ与USB转TTL电路连接，通讯隔离电路Ⅰ其作用是为了防止插入USB连接线后，USB转TTL电路将电流倒灌进单片机，USB转TTL电路用于数据间格式的转换；USB转TTL电路与USB接口直接连接，USB接口再通过一颗USB连接线与上位机连接，自此上位机便可通过USB通讯电路与GPRS采集器进行数据交互，对GPRS采集器的基本参数进行设置；所述RS485通讯电路由RS485转TTL电路、通讯隔离电路Ⅱ、供电隔离电路、RS485总线接口构成；电源电路产生的5V电源与供电隔离电路连接，产生隔离的5V电源为RS485转TTL电路和通讯隔离电路Ⅱ供电，双串口转换器拓展出的第一路TX、RX数据线通过通讯隔离电路Ⅱ与RS485转TTL电路连接，RS485转TTL电路用于数据间格式的转换，通讯隔离电路Ⅱ和供电隔离电路是为了防止在总线上出现过压、过流问题时损伤电源电路、单片机、数据存储器、监控复位器、双串口转换器、USB通讯电路、GPRS通讯电路、4-20mA采集电路、脉冲采集电路、4-20mA输出电路、开关信号输出电路；RS485总线接口通过RS485总线与485仪表连接后再与RS485转TTL电路连接，自此GPRS采集器便可通过RS485通讯电路采集485仪表的数据；所述GPRS通讯电路由GPRS通讯模块、逻辑电平转换电路、供电电路、模块控制电路、模块反馈电路、GPRS天线接口构成；电源电路产生的5V电源与供电电路连接产生符合GPRS通讯模块工作的电压；单片机与模块控制电路连接对GPRS通讯模块进行控制、与模块反馈电路连接读取GPRS通讯模块当前的状态；双串口转换器拓展出的第二路TX、RX数据线通过逻辑电平转换电路与GPRS通讯模块连接，GPRS通讯模块再与GPRS天线接口连接，GPRS通讯模块完成数据和无线信号间的相互转换，GPRS天线接口用于GPRS无线信号的接收发送，逻辑电平转换电路将所有接收到的数据转换成GPRS通讯模块的逻辑电平，保证数据传输的稳定与GPRS通讯模块的安全，自此GPRS采集器可通过GPRS通讯电路与服务器进行数据交互；所述4-20mA采集电路由采样电路、模数转换电路Ⅰ、电流采集接口构成；电流采集接口与4-20mA仪表连接，并与采样电路连接，采样电路与模数转换电路Ⅰ连接，采样电路起到保护和信号转换的作用，模数转换电路Ⅰ将收到的模拟量转化为数字量后直接传输给单片机进行计算，采样电路和电流采集接口都留有三路，第一路与第二路用于采集4-20mA仪表的数据，第三路用于接收被控制阀门的反馈信号；所述脉冲采集电路由采集计数电路、正向脉冲采集接口、反向脉冲采集接口构成；正向脉冲采集接口与脉冲仪表的正向脉冲输出连接，采集脉冲仪表的正向脉冲；反向脉冲采集接口与脉冲仪表的反向脉冲输出连接，采集脉冲仪表的反向脉冲；正向脉冲采集接口和反向脉冲采集接口与采集计数电路连接；采集计数电路与单片机连接，采集计数电路为脉冲信号提供上拉和滤波，脉冲信号的计数和数据处理由单片机直接完成；所述4-20mA输出电路由数模转换电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GPRS网络进行数据传输的GPRS采集器，包括采集控制现场的4‑20mA仪表（15）、脉冲仪表（16）、阀门（17）、485仪表（19）和控制室内的上位机（18）、服务器（20），其特征在于：还包括电源电路（1）、单片机（2）、数据存储器（3）、监控复位器（4）、双串口转换器（5）、USB通讯电路（6）、RS485通讯电路（7）、GPRS通讯电路（8）、4‑20mA采集电路（9）、脉冲采集电路（10）、4‑20mA输出电路（11）、开关信号输出电路（12）、外部电源（13）和对外供电电路（14）；所述电源电路（1）分别与外部电源（13）、单片机（2）、数据存储器（3）、监控复位器（4）、双串口转换器（5）、USB通讯电路（6）、RS485通讯电路（7）、GPRS通讯电路（8）、4‑20mA采集电路（9）、脉冲采集电路（10）、4‑20mA输出电路（11）、开关信号输出电路（12）连接，且电源电路（1）与对外供电电路（14）连接对外提供直流电源；所述单片机（2）分别与数据存储器（3）、监控复位器（4）、双串口转换器（5）、USB通讯电路（6）、RS485通讯电路（7）、GPRS通讯电路（8）、4‑20mA采集电路（9）、脉冲采集电路（10）、4‑20mA输出电路（11）、开关信号输出电路（12）连接；所述双串口转换器（5）分别与RS485通讯电路（7）和GPRS通讯电路（8）连接；单片机（2）与数据存储器（3）和监控复位器（4）连接，组成最小系统，作为GPRS采集器数据处理与存储的核心，单片机（2）完成所有数据处理部分，数据存储器（3）用于存储GPRS采集器的基本设置信息和采集到的仪表数据，监控复位器（4）用于监控单片机（2）的运行状况，一旦单片机（2）运行过程中出现问题，监控复位器（4）立即对其进行复位操作；单片机（2）与双串口转换器（5）连接，双串口转换器（5）可为单片机（2）拓展出两路TX、RX数据线；单片机（2）与USB通讯电路（6）连接，通过USB接口（62）与上位机（18）通讯，通过上位机（18）对GPRS采集器参数进行设置；单片机（2）与4‑20mA采集电路（9）连接，提供三路4‑20mA模拟量采集；单片机（2）分别与4‑20mA输出电路（11）和开关信号输出电路（12）连接，对外输出4‑20mA模拟量和开关量控制信号；单片机（2）与脉冲采集电路（10）连接，脉冲采集电路（10）与脉冲仪表（16）连接，采集脉冲数据；脉冲采集电路（10）留有两路采集接口，一路用于采集脉冲仪表（16）正向脉冲数据，另一路用于采集脉冲仪表（16）反向脉冲数据；双串口转换器（5）分别与RS485通讯电路（7）和GPRS通讯电路（8）连接，RS485通讯电路（7）通过RS485总线接口（73）与RS485仪表（19）连接；GPRS通讯电路（8）通过GPRS网络与服务器（20）进行数据交互；所述USB通讯电路（6）由USB转TTL电路（60）、通讯隔离电路Ⅰ（61）、USB接口（62）构成；单片机（2）的TX、RX数据线通过通讯隔离电路Ⅰ（61）与USB转TTL电路（60）连接，通讯隔离电路Ⅰ（61）其作用是为了防止插入USB连接线后，USB转TTL电路（60）将电流倒灌进单片机（2），USB转TTL电路（60）用于数据间格式的转换；USB转TTL电路（60）与USB接口（62）直接连接，USB接口（62）再通过一颗USB连接线与上位机（18）连接，自此上位机（18）便可通过USB通讯电路（6）与GPRS采集器进行数据交互，对GPRS采集器的基本参数进行设置；所述RS485通讯电路（7）由RS485转TTL电路（70）、通讯隔离电路Ⅱ（71）、供电隔离电路（72）、RS485总线接口（73）构成；电源电路（1）产生的5V电源与供电隔离电路（72）连接，产生隔离的5V电源为RS485转TTL电路（70）和通讯隔离电路Ⅱ（71）供电，双串口转换器（5）拓展出的第一路TX、RX数据线通过通讯隔离电路Ⅱ（71）与RS485转TTL电路（70）连接，RS485转TTL电路（70）用于数据间格式的转换，通讯隔离电路Ⅱ（71）和供电隔离电路（72）是为了防止在总线上出现过压、过流问题时损伤电源电路（1）、单片机（2）、数据存储器（3）、监控复位器（4）、双串口转换器（5）、USB通讯电路（6）、GPRS通讯电路（8）、4‑20mA采集电路（9）、脉冲采集电路（10）、4‑20mA输出电路（11）、开关信号输出电路（12）；RS485总线接口（73）通过RS485总线与485仪表（19）连接后再与RS485转TTL电路（70）连接，自此GPRS采集器便可通过RS485通讯电路（7）采集485仪表（19）的数据；所述GPRS通讯电路（8）由GPRS...

【技术特征摘要】
1.一种基于GPRS网络进行数据传输的GPRS采集器，包括采集控制现场的4-20mA仪表（15）、脉冲仪表（16）、阀门（17）、485仪表（19）和控制室内的上位机（18）、服务器（20），其特征在于：还包括电源电路（1）、单片机（2）、数据存储器（3）、监控复位器（4）、双串口转换器（5）、USB通讯电路（6）、RS485通讯电路（7）、GPRS通讯电路（8）、4-20mA采集电路（9）、脉冲采集电路（10）、4-20mA输出电路（11）、开关信号输出电路（12）、外部电源（13）和对外供电电路（14）；所述电源电路（1）分别与外部电源（13）、单片机（2）、数据存储器（3）、监控复位器（4）、双串口转换器（5）、USB通讯电路（6）、RS485通讯电路（7）、GPRS通讯电路（8）、4-20mA采集电路（9）、脉冲采集电路（10）、4-20mA输出电路（11）、开关信号输出电路（12）连接，且电源电路（1）与对外供电电路（14）连接对外提供直流电源；所述单片机（2）分别与数据存储器（3）、监控复位器（4）、双串口转换器（5）、USB通讯电路（6）、RS485通讯电路（7）、GPRS通讯电路（8）、4-20mA采集电路（9）、脉冲采集电路（10）、4-20mA输出电路（11）、开关信号输出电路（12）连接；所述双串口转换器（5）分别与RS485通讯电路（7）和GPRS通讯电路（8）连接；单片机（2）与数据存储器（3）和监控复位器（4）连接，组成最小系统，作为GPRS采集器数据处理与存储的核心，单片机（2）完成所有数据处理部分，数据存储器（3）用于存储GPRS采集器的基本设置信息和采集到的仪表数据，监控复位器（4）用于监控单片机（2）的运行状况，一旦单片机（2）运行过程中出现问题，监控复位器（4）立即对其进行复位操作；单片机（2）与双串口转换器（5）连接，双串口转换器（5）可为单片机（2）拓展出两路TX、RX数据线；单片机（2）与USB通讯电路（6）连接，通过USB接口（62）与上位机（18）通讯，通过上位机（18）对GPRS采集器参数进行设置；单片机（2）与4-20mA采集电路（9）连接，提供三路4-20mA模拟量采集；单片机（2）分别与4-20mA输出电路（11）和开关信号输出电路（12）连接，对外输出4-20mA模拟量和开关量控制信号；单片机（2）与脉冲采集电路（10）连接，脉冲采集电路（10）与脉冲仪表（16）连接，采集脉冲数据；脉冲采集电路（10）留有两路采集接口，一路用于采集脉冲仪表（16）正向脉冲数据，另一路用于采集脉冲仪表（16）反向脉冲数据；双串口转换器（5）分别与RS485通讯电路（7）和GPRS通讯电路（8）连接，RS485通讯电路（7）通过RS485总线接口（73）与RS485仪表（19）连接；GPRS通讯电路（8）通过GPRS网络与服务器（20）进行数据交互；所述USB通讯电路（6）由USB转TTL电路（60）、通讯隔离电路Ⅰ（61）、USB接口（62）构成；单片机（2）的TX、RX数据线通过通讯隔离电路Ⅰ（61）与USB转TTL电路（60）连接，通讯隔离电路Ⅰ（61）其作用是为了防止插入USB连接线后，USB转TTL电路（60）将电流倒灌进单片机（2），USB转TTL电路（60）用于数据间格式的转换；USB转TTL电路（60）与USB接口（62）直接连接，USB接口（62）再通过一颗USB连接线与上位机（18）连接，自此上位机（18）便可通过USB通讯电路（6）与GPRS采集器进行数据交互，对GPRS采集器的基本参数进行设置；所述RS485通讯电路（7）由RS485转TTL电路（70）、通讯隔离电路Ⅱ（71）、供电隔离电路（72）、RS485总线接口（73）构成；电源电路（1）产生的5V电源与供电隔离电路（72）连接，产生隔离的5V电源为RS485转TTL电路（70）和通讯隔离电路Ⅱ（71）供电，双串口转换器（5）拓展出的第一路TX、RX数据线通过通讯隔离电路Ⅱ（71）与RS485转TTL电路（70）连接，RS485转TTL电路（70）用于数据间格式的转换，通讯隔离电路Ⅱ（71）和供电隔离电路（72...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟柯臣，陈会庆，彭讷，
申请(专利权)人：中环天仪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12