一种数据采集及远程监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及监控系统技术领域，具体为一种数据采集及远程监控系统。
【背景技术】
[0002]数据采集与监控系统是以计算机为基础的分布式控制系统与电力自动化监控系统，广泛应用于电力、冶金、石油、化工等诸多领域，数据采集与监控系统依靠其数量庞大的远程终端单元收集各终端站点信息和执行控制策略。远程终端单元的能、成本、可靠性对整个系统而言举足轻重。
[0003]对于终端站点现场环境恶劣或站点广泛分散的系统，要求站点长期无人值守，如何保证终端站点的信息高效、可靠地上传，并能对中心系统的命令及时响应，成为目前广泛研宄的热点问题，本发明基于以太网通信方式，以STM32F107VC网络处理器为核心单元，实现了一种低成本、高效、稳定的远程终端单元。
【发明内容】
[0004]本发明用于解决的技术问题为提供一种数据采集及远程监控系统，其以网络处理器为核心单元，实现了一种低成本、高效、稳定的远程终端单元。
[0005]本发明解决技术问题采用如下技术方案:
提供一种数据采集及远程监控系统，其包括硬件系统和软件系统，硬件系统以网络处理器作为系统核心单元，以及与网络处理器集成连接的本地存储模块、通信模块、基本模块、输入输出接口和人机接口，其特征在于:所述的网络处理器具有72 MHz运行频率和90DMIPS的处理性能，集成了以太网、CAN总线、RS485、RS232、USBOTG等各种高性能工业标准接口，其标准外设包括10个定时器、16路12位IMsps采样速率的A/D模/数转换器、2路12位D/A数模转换器，所述的本地存储模块分为两部分:EEPR0M和SD卡，EEPROM选取8KB存储容量的24LC64芯片，使用I2C总线接口对其进行读写操作，系统掉电后数据不丢失，SD卡作为现场数据的临时存储器，网络处理器的SPI总线实现与SD卡的存储接口。
[0006]作为优选实例，所述的通信模块在网络处理器内部集成支持工业以太网标准IEEE1588的Ethernet MAC Interface，需要外部扩展PHY连接物理层网络，物理层网络芯片是10/100Mb/S单路低功耗物理层接口器件，与网络处理器通过MII相接。
[0007]作为优选实例，所述的输入输出接口包括Al接口、DI接口和DO接口，Al接口连接传感器获取现场连续变化的温度、湿度、烟雾信号，DI接口连接传感器采集现场设备震动、开关门动作、水浸超标和系统断电的开关量信息，DO接口输出数字信号控制执行继电器等设备机构动作。
[0008]作为优选实例，所述的软件系统物理层接口芯片PHY和网络处理器内部集成的网络控制器MAC分别实现网络传输模型的物理层和数据链路层，通过RL-ARM中间件提供的TCP/IP协议实现传输层的TCP、UDP通信以及HTTP服务，通过RL-RTX实时多任务操作系统实现系统任务的实时运行与任务间通信。
[0009]本发明与现有技术相比，其有益效果为:稳定的工业网络标准接口，与现场信息采集设备和执行机构的输入/输出接口，本地大容量备份信息存储应用于多种工业场合，在网络处理器的基础上，充分利用其集成的外设单元，设计相应的外围接口电路，实现了需求功能，保证远程监控终端的稳定性，降低了系统成本。
【附图说明】
[0010]图1是本发明硬件系统结构示意图。
[0011]图2是本发明软件系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0013]一种数据采集及远程监控系统，其包括硬件系统和软件系统，硬件系统以网络处理器作为系统核心单元，以及与网络处理器集成连接的本地存储模块、通信模块、基本模块、输入输出接口和人机接口，网络处理器具有72 MHz运行频率和90DMIPS的处理性能，集成了以太网、CAN总线、RS485、RS232、USB0TG等各种高性能工业标准接口，其标准外设包括10个定时器、16路12位IMsps采样速率的A/D模/数转换器、2路12位D/A数模转换器，本地存储模块分为两部分:EEPR0M和SD卡，EEPROM选取8 KB存储容量的24LC64芯片，使用I2C总线接口对其进行读写操作，系统掉电后数据不丢失，SD卡作为现场数据的临时存储器，网络处理器的SPI总线实现与SD卡的存储接口。
[0014]通信模块在网络处理器内部集成支持工业以太网标准IEEE1588的Ethernet MACInterface，需要外部扩展PHY连接物理层网络，物理层网络芯片是10/100Mb/s单路低功耗物理层接口器件，与网络处理器通过MII相接。
[0015]输入输出接口包括Al接口、DI接口和DO接口，Al接口连接传感器获取现场连续变化的温度、湿度、烟雾信号，DI接口连接传感器采集现场设备震动、开关门动作、水浸超标和系统断电的开关量信息，DO接口输出数字信号控制执行继电器等设备机构动作。
[0016]软件系统物理层接口芯片PHY和网络处理器内部集成的网络控制器MAC分别实现网络传输模型的物理层和数据链路层，通过RL-ARM中间件提供的TCP/IP协议实现传输层的TCP、UDP通信以及HTTP服务，通过RL-RTX实时多任务操作系统实现系统任务的实时运行与任务间通信。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种数据采集及远程监控系统，其包括硬件系统和软件系统，硬件系统以网络处理器作为系统核心单元，以及与网络处理器集成连接的本地存储模块、通信模块、基本模块、输入输出接口和人机接口，其特征在于:所述的网络处理器具有72 MHz运行频率和90DMIPS的处理性能，集成了以太网、CAN总线、RS485、RS232、USBOTG等各种高性能工业标准接口，其标准外设包括10个定时器、16路12位IMsps采样速率的A/D模/数转换器、2路12位D/A数模转换器，所述的本地存储模块分为两部分:EEPR0M和SD卡，EEPROM选取8KB存储容量的24LC64芯片，使用I2C总线接口对其进行读写操作，系统掉电后数据不丢失，SD卡作为现场数据的临时存储器，网络处理器的SPI总线实现与SD卡的存储接口。2.根据权利要求1所述的一种数据采集及远程监控系统，其特征在于:所述的通信模块在网络处理器内部集成支持工业以太网标准IEEE1588的Ethernet MAC Interface，需要外部扩展PHY连接物理层网络，物理层网络芯片是10/100Mb/S单路低功耗物理层接口器件，与网络处理器通过MII相接。3.根据权利要求1所述的一种数据采集及远程监控系统，其特征在于:所述的输入输出接口包括Al接口、DI接口和DO接口，Al接口连接传感器获取现场连续变化的温度、湿度、烟雾信号，DI接口连接传感器采集现场设备震动、开关门动作、水浸超标和系统断电的开关量信息，DO接口输出数字信号控制执行继电器等设备机构动作。4.根据权利要求1所述的一种数据采集及远程监控系统，其特征在于:所述的软件系统物理层接口芯片PHY和网络处理器内部集成的网络控制器MAC分别实现网络传输模型的物理层和数据链路层，通过RL-ARM中间件提供的TCP/IP协议实现传输层的TCP、UDP通信以及HTTP服务，通过RL-RTX实时多任务操作系统实现系统任务的实时运行与任务间通信。
【专利摘要】本发明公开了一种数据采集及远程监控系统，属于监控系统技术领域。其包括硬件系统和软件系统，硬件系统以网络处理器作为系统核心单元，以及与网络处理器集成连接的本地存储模块、通信模块、基本模块、输入输出接口和人机接口。本发明优点在于：稳定的工业网络标准接口，与现场信息采集设备和执行机构的输入/输出接口，本地大容量备份信息存储应用于多种工业场合，在网络处理器的基础上，充分利用其集成的外设单元，设计相应的外围接口电路，实现了需求功能，保证远程监控终端的稳定性，降低了系统成本。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN104932471
【申请号】CN201510314718
【发明人】夏继军, 王勇, 阮宜兵
【申请人】滁州市西控电子有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月10日