一种自动化处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自动化处理系统，包括主机，智能终端，多个与主机和智能终端相连的采样单元，多个与采样单元相连的设备；所述采样单元中设有主控制器、USB HUB、多个USB增强器；每个设备中设有设备控制器、USB增强器、信号输入模块、USB摄像头；每个设备和采样单元通过屏蔽双绞线缆互联，互联的链路上设有串联的隔离电容和对地并联的滤波电容；所述USB增强器通过USB2.0接口连接USB HUB或USB摄像头；本实用新型专利技术结构简单，使用方便，功耗低，可以实现检测模拟量的长距离传输，并可以选择性开启摄像头，减免人工的同时，成本也很低廉。

An automatic processing system

【技术实现步骤摘要】
一种自动化处理系统
本技术涉及自动化检测领域，具体是一种自动化处理系统。
技术介绍
随着智能电网建设的不断进行，目前店里部门已经实现了智能电表的全覆盖和全采集；但是智能电表在使用中，难免也会出现问题，因此需要增加一些监测装置，对一些特殊的模拟量进行采集，例如电压值；如果电压值在标准范围内，那么可以认为电压表工作正常。实际使用中，对于部分应用场合，有远程视频监控的需要，但是这种视频监控在大多数情况下并不需要开启，而只需在某个特定时刻开启，供运维人员查看一下即可；或者设定为定时拍照上传，供远端浏览查询；传统的使用以太网的方案，价格比较昂贵，而且功耗大，因此需要设计一种新的自动化处理系统，使之不仅能检测模拟量的变化，而且能远程开启或关闭用于拍摄仪表的摄像机。
技术实现思路
本技术就是为了解决上述问题，提供了一种自动化处理系统。本技术是按照以下技术方案实施的。一种自动化处理系统，包括主机，智能终端，多个与主机和智能终端相连的采样单元，多个与采样单元相连的设备；所述采样单元中设有主控制器、USBHUB、多个USB增强器；每个设备中设有设备控制器、USB增强器、信号输入模块、USB摄像头；每个设备和采样单元通过屏蔽双绞线缆互联，互联的链路上设有串联的隔离电容和对地并联的滤波电容；所述USB增强器通过USB2.0接口连接USBHUB或USB摄像头；所述信号输入模块的输入端依次串联电阻R1，R2，连接运算放大器的同相输入端；R1和R2的公共端连接二极管D1的阳极和二极管D2的阴极，D1的阴极连接5V电源，D2的阴极接地；R2和运算放大器同相输入端的公共端通过电容C11接地；运算放大器的输出端通过电阻R4连接其反相输入端，反相输入端通过电阻R3接地；所述设备中，设备控制器通过两个GPIO连接USB增强器，设备控制器还通过继电器控制USB摄像头的通断电；所述采样单元中，主控制器通过多组GPIO连接各个USB增强器。进一步的，所述主机为PC机，主机通过以太网线连接交换机，交换机通过以太网线分别连接多个采样单元。进一步的，每个采样单元中设有六个USB增强器，均连接USBHUB。进一步的，所述屏蔽双绞线缆为四芯线缆，包括两根信号芯线和两根电源芯线；其中信号芯线为双绞线，电源芯线为单芯铜线；屏蔽层为编织网。进一步的，所述主控制器通过4G模块连接智能终端。本技术取得了以下有益效果。本技术通过将通用USB信号增强的方式，将其传输距离扩大至50m，同时保证其传输带宽不变；从而在电力现场运维系统中，实现检测模拟量的长距离传输，并可以选择性开启摄像头，并且远端一旦出现模拟量参数异常，实时向主机端和智能终端报警，并自动开启摄像头，供维护人员查看。减免人工的同时，本技术结构简单，使用方便，功耗低，成本也很低廉。附图说明图1是本技术的结构框图；图2是本技术中设备与采样单元互连的电路图；图3是本技术中信号输入模块的电路图。具体实施方式以下参照附图及实施例对本技术进行进一步的技术说明。如图1～3所示，一种自动化处理系统，包括主机，智能终端，多个与主机和智能终端相连的采样单元，多个与采样单元相连的设备；所述采样单元中设有主控制器、USBHUB、多个USB增强器；每个设备中设有设备控制器、USB增强器、信号输入模块、USB摄像头；每个设备和采样单元通过屏蔽双绞线缆互联，互联的链路上设有串联的隔离电容和对地并联的滤波电容；所述USB增强器通过USB2.0接口连接USBHUB或USB摄像头；所述信号输入模块的输入端依次串联电阻R1，R2，连接运算放大器的同相输入端；R1和R2的公共端连接二极管D1的阳极和二极管D2的阴极，D1的阴极连接5V电源，D2的阴极接地；R2和运算放大器同相输入端的公共端通过电容C11接地；运算放大器的输出端通过电阻R4连接其反相输入端，反相输入端通过电阻R3接地；所述设备中，设备控制器通过两个GPIO连接USB增强器，设备控制器还通过继电器控制USB摄像头的通断电；所述采样单元中，主控制器通过多组GPIO连接各个USB增强器。所述主机为PC机，主机通过以太网线连接交换机，交换机通过以太网线分别连接多个采样单元。每个采样单元中设有六个USB增强器，均连接USBHUB。所述屏蔽双绞线缆为四芯线缆，包括两根信号芯线和两根电源芯线；其中信号芯线为双绞线，电源芯线为单芯铜线；屏蔽层为编织网。所述主控制器通过4G模块连接智能终端。本技术的原理和使用方法为：主机部署于控制中心(分布式的控制中心)，一个主机可以通过交换机外接多个采样单元；由于大多数情况下，数据量较小，而USB视频监控虽然数据量大，但大多数时间并不开启，因此主机外接8组以内的采样单元都是可以的，即主机最多可以连接48个设备。采样单元就近部署于一个采样点相对集中的区域中，保证采样单元距离各个采样点的距离不超过50m，以免超出USB增强器的传输范围。每个设备为一个采样终端，直接与采样点相连；如图1所示，每个设备可以连接4个采样点。在如图3所示的电路中，Input端连接采样点，Output端连接设备控制器；运算放大器使用LM358型号，其放大倍数为1+R4/R3，二极管D1和D2的作用在于保护后面的电路，当电压高于5V或低于0V时，会向5V或GND泄放；电容C11的作用在于滤波，防止电压瞬间变化过快。设备控制器为STC8C1K08型号单片机，USB增强器使用NS1021。单片机的一个连接内部ADC的GPIO连接信号输入模块(这样的GPIO有多个，任选一个即可)；另外选两个GPIO，一个定义为输出模式，连接NS1021的6管脚，并默认向6管脚输出高电平；另一个定义为输入模式，连接NS1021的7管脚。单片机还有一个GPIO连接继电器的控制端，继电器的两个常开触头分别连接5V电源和USB摄像头的供电端。继电器型号为SRD-05VDC。NS1021芯片可以作为USB信号增强器，支持USB2.0高速模式，且可以透传GPIO的状态。当设备的信号输入模块输入模拟量(电压)时，模拟量经过滤波和放大，传输给设备控制器，设备控制器内部的ADC模块采样后，转换成数字量，并与超限电压做比较，如超出范围，单片机向6管脚输出低电平，该电平跳变被传送至位于采样中心端的NS1021，并进一步通过该1021的6管脚输出至主控制器。主控制器为AM335x系列嵌入式控制器，一旦收到来自设备端的低电平跳变信号，即选择性将7管脚拉低，如拉低，设备端NS1021的7管脚就会向单片机输出低电平信号，单片机驱动继电器动作，使USB摄像头上电开启，从而将实时的USB图像传送至采样中心端。采样中心从视频流中截取图片，通过USB接口发送至4G模块；4G模块使用U9300C型号，它将截图通过4G网络发送至运维人员的智能终端(智能手机)上，从而运维人员可以第一时间知道设备端出故障了需要处理。此外，AM3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化处理系统，其特征在于，包括主机，智能终端，多个与主机和智能终端相连的采样单元，多个与采样单元相连的设备；所述采样单元中设有主控制器、USB HUB、多个USB增强器；每个设备中设有设备控制器、USB增强器、信号输入模块、USB摄像头；每个设备和采样单元通过屏蔽双绞线缆互联，互联的链路上设有串联的隔离电容和对地并联的滤波电容；所述USB增强器通过USB2.0接口连接USB HUB或USB摄像头；所述信号输入模块的输入端依次串联电阻R1，R2，连接运算放大器的同相输入端；R1和R2的公共端连接二极管D1的阳极和二极管D2的阴极，D1的阴极连接5V电源，D2的阴极接地；R2和运算放大器同相输入端的公共端通过电容C11接地；运算放大器的输出端通过电阻R4连接其反相输入端，反相输入端通过电阻R3接地；所述设备中，设备控制器通过两个GPIO连接USB增强器，设备控制器还通过继电器控制USB摄像头的通断电；所述采样单元中，主控制器通过多组GPIO连接各个USB增强器。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动化处理系统，其特征在于，包括主机，智能终端，多个与主机和智能终端相连的采样单元，多个与采样单元相连的设备；所述采样单元中设有主控制器、USBHUB、多个USB增强器；每个设备中设有设备控制器、USB增强器、信号输入模块、USB摄像头；每个设备和采样单元通过屏蔽双绞线缆互联，互联的链路上设有串联的隔离电容和对地并联的滤波电容；所述USB增强器通过USB2.0接口连接USBHUB或USB摄像头；所述信号输入模块的输入端依次串联电阻R1，R2，连接运算放大器的同相输入端；R1和R2的公共端连接二极管D1的阳极和二极管D2的阴极，D1的阴极连接5V电源，D2的阴极接地；R2和运算放大器同相输入端的公共端通过电容C11接地；运算放大器的输出端通过电阻R4连接其反相输入端，反相输入端通过电阻R3接地；所述设备中，设备控制器通过两个G...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔林，刘为，刘衍，刘碧琦，吴赫，李冲，许小鹏，李源祎，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司信息通信分公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21