供水数据通用采集装置及应用其进行供水数据采集的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种供水数据通用采集装置及应用其进行供水数据采集的方法，其中该供水数据通用采集装置包括供电单元、中央处理器单元、数个传感器接口、存储单元；供电单元为供水数据通用采集装置提供所需电力；中央处理器单元与存储单元信号连接，各传感器接口分别具有拨码盘模块、处理器模块，拨码盘模块内置有其对应的传感器接口所支持的传感器类型及品牌信息，处理器模块内置有相应的数据采集协议，拨码盘模块与处理器模块信号连接，处理器模块又与中央处理器单元信号连接；据此，本发明专利技术可适用于任意传感器组合，并可适用于各种供水数据采集场景，且可降低硬件成本和设备的复杂度。

General Water Supply Data Acquisition Device and Its Application in Water Supply Data Acquisition

【技术实现步骤摘要】
供水数据通用采集装置及应用其进行供水数据采集的方法
本专利技术涉及一种供水数据的采集装置及其采集方法，尤其是涉及一种供水数据通用采集装置及应用其进行供水数据采集的方法。
技术介绍
供水行业通常会用到许多的传感器，如：压力传感器、温度传感器、水流传感器等，应用上述传感器进行数据采集的过程，最常用的接入方式有三种：1.每个传感器单独配置一个存储或远传模块，将采集的数据通过每个单独的模块存储至本地或上传到服务器端。应用此种方式，每个传感器的数据都会单独保存或上传，每个传感器都有自己的存储单元或传输通路，都需单独配置一个数据存储模块或数据上传模块，造成设备成本过高及设备资源的浪费。2.采用一个采集模块，采用通用的接口或固定的接口组合，将多个传感器的数据采集到该模块上存储或上传至服务器端。由于该种采集模块其接口的组合为固定的，但在供水行业中，供水系统传感器接口的组合通常具有多样性，固定式接口组合的采集模块难以满足实际数据监测的需要，并且目前尚未有一个采集模块具有能够涵盖所有传感器的通用接口。此种具有固定式接口组合的采集模块往往仅适合一些固定的采集场景使用，其应用范围较为狭小。3.通过PLC(可编程逻辑控制器)将数据采集到模块内，并通过PLC的可编程特性与接口可扩展性来实现多种传感器信号的数据采集转换。但是，由于PLC本身成本比较高，且数据采集场景较为多样，需要专业人员根据数据采集场景不同而对PLC进行程序编辑，因此应用PLC进行供水数据采集不仅成本较高，而且应用与维护较为复杂。目前，供水行业通常使用以上一种或多种接入方式的组合来实现供水数据的采集、存储及上传，设备投入和维护成本非常高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有通用接口，可便于插接，可自适应的供水数据通用采集装置，其能够实现单一模块采集全部供水传感器数据，并且传感器的类型和品牌可任意组合。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种供水数据通用采集装置，其安装于供水管路上，用于对供水管路中水流的各项监测数据进行采集，该供水数据通用采集装置包括：供电单元、中央处理器单元、传感器单元、存储单元；其中，供电单元为供水数据通用采集装置提供所需电力；中央处理器单元分别与传感器单元、存储单元信号连接，中央处理器单元对传感器单元传输的监测数据进行处理，并将处理后的监测数据存储至存储单元；其中，传感器单元包括不同监测数据类型的数个传感器接口，各传感器接口分别具有拨码盘模块及处理器模块，拨码盘模块内置有其对应的传感器接口所支持的传感器类型及品牌信息，处理器模块内置有与传感器类型及品牌信息相对应的数据采集协议，拨码盘模块与对应的处理器模块信号连接，处理器模块又与中央处理器单元信号连接。为了实时掌握所采集的供水数据，作为本专利技术的进一步改进，供水数据通用采集装置还包括：通信单元，通信单元与中央处理器单元信号连接，用以将存储单元存储的监测数据进行数据上传。为了更好地运用NB-IOT低功耗、广覆盖的优势，作为本专利技术的又进一步改进，本专利技术中的通信单元为基于NB-IOT的通信模块。为了使本专利技术应用于不同的采集场景，作为本专利技术的又进一步改进，本专利技术中的供电单元包括：电源转换模块、电池模块，其中，电源转换模块可以转换外部电源为供水数据通用采集装置提供所需电力，电源转换模块也可以切换至电池模块为供水数据通用采集装置提供所需电力。为了及时了解电池电量的信息，以便及时对电量即将耗尽的电池进行更换，作为本专利技术的更进一步改进，本专利技术中的供电单元还包括：电池电量监测模块，该电池电量监测模块并接于电池模块，并且信号连接中央处理器单元。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种应用上述供水数据通用采集装置进行供水数据采集的方法，包括以下步骤：传感器接入步骤，将采集监测数据所用到的不同监测数据类型的传感器分别接入至其所对应的传感器接口中；传感器选择步骤，启动供水数据通用采集装置，通过传感器接口的拨码盘模块选择接入至传感器接口中的传感器类型及品牌信息，拨码盘模块将选择好的传感器类型及品牌信息传输至相对应的处理器模块，并与处理器模块内置的相应的数据采集协议进行匹配；初始化步骤，中央处理器单元通过指令对各传感器接口的处理器模块进行一次扫描，收集各传感器类型及品牌信息，并为各传感器接口的处理器模块分配地址；检测数据采集步骤，各传感器接口的处理器模块根据其内置的数据采集协议将各传感器所采集的检测数据传输至中央处理器单元；检测数据存储步骤，中央处理器单元将采集到的检测数据存储至存储单元中对应于各传感器的数据结构中。作为本专利技术的更进一步改进，还包括数据上传步骤，中央处理器单元根据数据上传周期将存储单元中各传感器对应的数据结构中的数据进行提取、打包，并通过基于NB-IOT的通信模块上传数据。本专利技术是一种可适用于任意传感器组合的供水数据通用采集装置，相较于传统的传感器采集模块，本专利技术极大地降低了硬件的成本和设备的复杂度，并且通过一次程序编译封装，便可将本专利技术的供水数据通用采集装置应用于各种供水数据采集场景，极大地节约了程序重新编译及维护的成本。此外，传感器可插接的结构设计，也可降低电气接线设计的复杂度。附图说明图1为本专利技术供水数据通用采集装置中央处理器单元与传感器单元、存储单元、通信单元的信号连接的示意图。图2为本专利技术应用供水数据通用采集装置进行供水数据采集的方法的步骤流程图。附图中的符号说明：1中央处理器单元；2传感器单元；21传感器接口；211拨码盘模块；212处理器模块；3存储单元；4通信单元；S1至S6步骤。具体实施方式为使对本专利技术所要解决的技术问题，解决技术问题的手段以及功效有更为清晰的了解与认识，以下举一较佳实施例并配合图式进行说明，但所举实施例仅为说明之用，并非用以对本专利技术进行限制。本专利技术提供了一种适用于任意传感器组合的供水数据通用采集装置，通过一次程序编译封装，便可将本专利技术的供水数据通用采集装置应用于各种供水数据采集场景。如图1所示，本专利技术的供水数据通用采集装置，其安装于供水管路上，用于对供水管路中水流的各项监测数据进行采集。本专利技术的供水数据通用采集装置包括：供电单元(图中未标示)、中央处理器单元1、传感器单元2、存储单元3；其中，供电单元电性连接供水数据通用采集装置的各个单元、模块以提供所需电力；中央处理器单元1分别与传感器单元2、存储单元3信号连接，中央处理器单元1对传感器单元2传输的监测数据进行处理，并将处理后的监测数据存储至存储单元3，为了满足本专利技术的供水数据通用采集装置低功耗运行的需求，中央处理器单元1可采用STM32L47b作为主控芯片；传感器单元2包括不同监测数据类型的数个传感器接口21，该数个传感器接口21可包括RS485智能仪表接口，AD模拟数据采集接口，DI采集接口，CAN总线接口，RS232异步传输标准接口等供水行业常用的传感器接口，各传感器接口21分别具有拨码盘模块211及处理器模块212，该处理器模块212可选用成本较为低廉的ATMega162作为主控芯片，拨码盘模块211内置有其对应的传感器接口21所支持的传感器类型及品牌信息，处理器模块212内置有与传感器类型及品牌信息相对应的数据采集协议，拨码盘模块211与对应的处理器模块212信号连接，处理器模块212又与中央处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供水数据通用采集装置，安装于供水管路上，用于对供水管路中水流的各项监测数据进行采集，包括：供电单元、中央处理器单元、传感器单元、存储单元；其中，所述供电单元为所述供水数据通用采集装置提供所需电力；所述中央处理器单元分别与所述传感器单元、所述存储单元信号连接，所述中央处理器单元对所述传感器单元传输的监测数据进行处理，并将处理后的监测数据存储至所述存储单元；其特征在于，所述传感器单元包括不同监测数据类型的数个传感器接口，各所述传感器接口分别具有拨码盘模块及处理器模块，所述拨码盘模块内置有其对应的传感器接口所支持的传感器类型及品牌信息，所述处理器模块内置有与传感器类型及品牌信息相对应的数据采集协议，所述拨码盘模块与对应的所述处理器模块信号连接，所述处理器模块又与所述中央处理器单元信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种供水数据通用采集装置，安装于供水管路上，用于对供水管路中水流的各项监测数据进行采集，包括：供电单元、中央处理器单元、传感器单元、存储单元；其中，所述供电单元为所述供水数据通用采集装置提供所需电力；所述中央处理器单元分别与所述传感器单元、所述存储单元信号连接，所述中央处理器单元对所述传感器单元传输的监测数据进行处理，并将处理后的监测数据存储至所述存储单元；其特征在于，所述传感器单元包括不同监测数据类型的数个传感器接口，各所述传感器接口分别具有拨码盘模块及处理器模块，所述拨码盘模块内置有其对应的传感器接口所支持的传感器类型及品牌信息，所述处理器模块内置有与传感器类型及品牌信息相对应的数据采集协议，所述拨码盘模块与对应的所述处理器模块信号连接，所述处理器模块又与所述中央处理器单元信号连接。2.根据权利要求1所述的供水数据通用采集装置，其特征在于，还包括：通信单元，所述通信单元与所述中央处理器单元信号连接，用以将所述存储单元存储的监测数据进行数据上传。3.根据权利要求2所述的供水数据通用采集装置，其特征在于，所述通信单元为基于NB-IOT的通信模块。4.根据权利要求1所述的供水数据通用采集装置，其特征在于，所述供电单元包括：电源转换模块、电池模块，所述电源转换模块转换外部电源为所述供水数据通用采集装置提供所需电力，或是所述电源转换模块切换至所述电池模块为所述供水数据通用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纪玺，丁凯，李文，崔光亮，
申请(专利权)人：上海威派格智慧水务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31