异构信号采集处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于电子信息技术领域，公开了一种用于连接感知网络和通信网络的异构信号数据采集处理装置，包括：微处理器、电源单元、485总线单元、CAN总线单元、RS232复位调试单元、模拟量输入单元、数字量输入单元、网络处理单元、数字总线接口、开关量接口、模拟量接口和以太网接口；所述微处理器分别通过CAN总线单元、485总线单元和RS232复位调试单元与数字总线接口连接；所述微处理器还分别通过模拟量输入单元和数据数字量输入单元与模拟量接口和开关量接口连接，通过所述网络处理单元与以太网接口连接，网络处理单元用于将存储数据通过以太网接口发送至广域网或局域网。本实用新型专利技术包括多种接入协议，支持模拟量和数字量接入，在现场可以一定程度上替代小型PLC的功能。在现场可以一定程度上替代小型PLC的功能。在现场可以一定程度上替代小型PLC的功能。

【技术实现步骤摘要】
异构信号采集处理装置


[0001]本技术属于电子信息
，具体物联网数据通信、数据交换
，公开了一种用于连接感知网络和通信网络的异构信号数据采集装置。

技术介绍

[0002]当前连接感知网络和通信网络一般都是通过物联网网关来实现，物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换。物联网网关既可以实现广域互联，也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。现有技术中的物联网网关包括传感网通信模块，通用I/O模块，人机交互模块，外扩存储模块，I/O通信模块，GPRS通信，以太网通信，处理器模块和电源模块。其最基本的功能是将各种传感器的数字化信号或仪器仪表等其他设备的数据采集起来并打包通过有线或无线通信网络把信息传送出去，与局域网或广域网上服务器(云端)等设备进行通信。
[0003]但真实的感知网络很复杂，有的是数字信号、有的是模拟信号，在很多应用场景里一般的物联网网关只能接入数字信号的数据，如需采集和控制模拟信号设备的数据还需要通过增加转换模块来辅助解决。而现有技术中的物联网网关在通信协议和数据之间只是一个翻译器，只负责对收到的信息重新打包并上传到服务端，其采集过程中接收到很多无效数据或干扰数据也一起发送到服务端，给服务端数据处理带来很大的压力。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中物联网网关存在的上述问题，本技术提供了一种异构信号数据采集装置，其不仅可以同时采集各种数据总线上传输的数字信号和现场模拟信号数据，并且可以下发控制指令至通信网关。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种异构信号数据采集装置，用于连接感知网络和通信网络，包括：微处理器、电源单元、485总线单元、CAN总线单元、 RS232复位调试单元、模拟量输入单元、数字量输入单元、网络处理单元、数字总线接口、开关量接口、模拟量接口和以太网接口，所述电源单元用于供电，所述微处理器分别通过CAN 总线单元、485总线单元和RS232复位调试单元与数字总线接口连接；所述微处理器还分别通过模拟量输入单元和数据数字量输入单元与模拟量接口和开关量接口连接；所述微处理器还通过所述网络处理单元与以太网接口连接；微处理器用于通过所述数字总线接口、开关量接口和模拟量接口采集数据并进行存储，网络处理单元用于将存储数据通过以太网接口发送至广域网或局域网。
[0006]所述微处理器的型号为基于TI工业级ARM Cortex-A8系列中的AM3358。
[0007]所述CAN总线单元的主芯片型号为CTM8251AT。
[0008]所述RS232复位调试单元的主芯片型号为SP3243EEA。
[0009]所述485总线单元的主芯片型号为RSM3485PHT。
[0010]所述网络处理单元的主芯片型号为FC3004。
[0011]所述模拟量输入单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1和稳压二极管D1，所述稳压二极管D1的一端与模拟量接口连接，另一端接地，所述电阻R1的一端与模拟量接口连接，另一端经电阻R2接地，所述电容C1并联连接在所述电阻R2连接，所述电阻R1的另一端还与微处理器的输入引脚连接。
[0012]所述数字量输入单元包括二极管D2、电阻R3、电阻R4、电容C2、光耦U01、电阻R5 和电容C3，所述二极管D2的阳极与数字信号正极连接，阴极经电阻R3与光耦U01的输入正极连接，光耦U01的输入负极经电阻R4与数字信号负极连接，电容C2并联连接在光耦 U01的输入正极和输入负极之间，光耦U01的输出正极经电阻R5与电源正极连接，输出负极与地连接，电容C3并联连接在光耦U01的输出正极和输出负极之间，光耦U01的输出正极还与微处理器的输入引脚连接。
[0013]所述的一种异构信号数据采集装置，还包括数字量输出单元、所述数字量信号输出单元包括二极管D3、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、电阻FB1和继电器RLY，所述电阻R6的一端与微处理器的输出引脚连接，另一端与三极管Q1的基极连接，三极管的发射极接地，电阻R7连接在三极管Q1的基极与发射极之间，三极管Q1的集电极经二极管D3和电阻FB1 与电源正极连接，继电器RLY的线圈与二极管D01并联，继电器RLY的触点为数字量输出单元的输出。
[0014]本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本技术提供了一种异构信号数据采集装置，其不仅包括485、232和CAN多种接入协议，而且，还支持模拟量和数字量接入，以及数字量的输出，在现场可以一定程度上替代小型PLC的功能，而且，本技术的微处理器为基于TI工业级ARM Cortex-A8系列中的AM3358，其处理器主频高达1GHz，板载 512MB DDR3、512MB NAND Flash及64MB SPI Nor Flash，最大可扩展32GB TF卡作为外部数据存储器，因此，大大提高了数据采集装置的数据采集与存储能力。
附图说明
[0015]图1为本技术提出的一种异构信号数据采集装置的模块框图；
[0016]图2为本技术实施例中485总线单元的电路原理图；
[0017]图3为本技术实施例中CAN总线单元的电路原理图；
[0018]图4为本技术实施例中RS232复位调试单元的电路原理图；
[0019]图5为本技术实施例中模拟量输入单元的电路原理图；
[0020]图6为本技术实施例中数字量输入单元的电路原理图；
[0021]图7为本技术实施例中数字量输出单元的电路原理图。
具体实施方式
[0022]为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例和附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]如图1所示，本技术实施例提供了一种异构信号数据采集装置，用于连接感知网络和通信网络，包括：微处理器、电源单元、485总线单元、CAN总线单元、RS232复位调试单
Flash，最大可扩展32GB TF卡作为外部数据存储器，因此，大大提高了数据采集装置的数据采集与存储能力。
[0030]上面结合附图对本技术的实施例作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异构信号数据采集装置，用于连接感知网络和通信网络，其特征在于，包括：微处理器、电源单元、485总线单元、CAN总线单元、RS232复位调试单元、模拟量输入单元、数字量输入单元、网络处理单元、数字总线接口、开关量接口、模拟量接口和以太网接口，所述电源单元用于供电，所述微处理器分别通过CAN总线单元、485总线单元和RS232复位调试单元与数字总线接口连接；所述微处理器还分别通过模拟量输入单元和数据数字量输入单元与模拟量接口和开关量接口连接；所述微处理器还通过所述网络处理单元与以太网接口连接；微处理器用于通过所述数字总线接口、开关量接口和模拟量接口采集数据并进行存储，网络处理单元用于将存储数据通过以太网接口发送至广域网或局域网。2.根据权利要求1所述的一种异构信号数据采集装置，其特征在于，所述微处理器的型号为基于TI工业级ARM Cortex-A8系列中的AM3358。3.根据权利要求2所述的一种异构信号数据采集装置，其特征在于，所述CAN总线单元的主芯片型号为CTM8251AT。4.根据权利要求2所述的一种异构信号数据采集装置，其特征在于，所述RS232复位调试单元的主芯片型号为SP3243EEA。5.根据权利要求2所述的一种异构信号数据采集装置，其特征在于，所述485总线单元的主芯片型号为RSM3485PHT。6.根据权利要求1所述的一种异构信号数据采集装置，其特征在于，所述网络处理单元的主芯片型号为FC3004。7.根据权利要求1所述的一种异构信...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建军，马建强，葛庆，范新富，姚秀川，
申请(专利权)人：中科信工青岛智慧科技有限公司，
类型：新型
国别省市：