一种应用于水文水资源的智能rtu的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种应用于水文水资源的智能RTU，其特征在于，包括数据处理单元、接口单元和无线通信单元；所述数据处理单元分别与接口单元、无线通信单元连接；所述接口单元包括传感器接入端口和通信接入端口；具备无线通信单元和多种接口，可以让水文水资源监测实现远程化管理。
【专利说明】
一种应用于水文水资源的智能RTU
技术领域
[0001]本实用新型属于水利设备领域，尤其涉及一种应用于水文水资源的智能RTU。
【背景技术】
[0002]现有水利行业内普遍使用RTU控制器，其特点均为有线传输并且独立工作，难以组网通讯，并且由于有线方式的限制，无法实现多传感器进行分布式采集和网络化管理，其应用难以扩展，主要缺点:必须拉线缆、RTU与RTU之间没互联、RTU接入传感器数量受到限制；其次每个RTU都带有一个GSM模块，当GSM模块故障或SM卡故障时无法获取传感器信息，主要缺点:RTU故障，传感器正常，采集数据中断必须人员到场进行更换RTU。再者现有设备传感器均为有线传输，RTU无法获取传感器的健康状态，设备传感器需要单独维护，运维成本较大，主要缺点:RTU正常，传感器故障，维护人员不一定第一时间发现传感器问题。综合上述，现有的RTU使用形态已无法满足现代智能水网的应用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于，提供一种应用于水文水资源的智能RTU，具备无线通信单元和多种接口，可以让水文水资源监测实现远程化管理。
[0004]本实用新型提供一种应用于水文水资源的智能RTU，其特征在于，
[0005]包括数据处理单元、接口单元和无线通信单元;所述数据处理单元分别与接口单元、无线通信单元连接;所述接口单元包括传感器接入端口和通信接入端口。
[0006]进一步的，所述传感器接入端口包括RS-485/422、RS-232C、格雷码接口、AD接口、继电器接口和SD1-12接口单元。
[0007]进一步的，所述无线通信模块包括无线233通信单元、无线433通信单元、Zigbee通信单元、GSM通信单元、GPS通信单元或蓝牙通信单元中的一种或多种。
[0008]进一步的，所述RTU还包括传感器单元;所述传感器单元与接口单元连接。
[0009]进一步的，所述传感器单元包括水压计、流量计、墒情仪、气压计、雨量计、温度计、风向计或湿度计中的一种或几种。
[00? O]进一步的，还包括防盗单元，所述防盗单元采用GPS/BD防盗单元;所述防盗单元与数据处理模块连接。
[0011]进一步的，所述RTU包括电源管理单元;所述电源管理单元与数据处理单元连接；所述电源管理单元包括稳压电路、充电电路、备电电路和升压电路。
[0012]进一步的，所述RTU包括用户交互单元;所述用户交互单元与数据处理单元连接；所述用户交互单元采用触摸屏。
[0013]本实用新型的有益效果是:提供一种应用于水文水资源的智能RTU，包括数据处理单元、接口单元和无线通信单元，让水文水资源监测可以无线网络化，远程化;所述接口单元包括传感器接入端口和通信接入端口，让RTU有更多的扩展功能;所述传感器接入端口包括RS-485/422、RS-232C、格雷码接口、AD接口、继电器接口和SD1-12接口单元;使RTU适应多种接口类型的传感器;所述无线通信模块包括无线233通信单元、无线433通信单元、Zigbee通信单元、GSM通信单元、GPS通信单元或蓝牙通信单元;使RTU可以有多种无线通信方式;所述传感器单元包括水压计、流量计、墒情仪、气压计、雨量计、温度计、风向计或湿度计;连接多种传感器，使其能收集多种水文数据；设有防盗单元，所述防盗单元采用GPS/BD防盗单元，可以防止非法位移，在断电和低电压时会发出警报;所述RTU包括用户交互单元;所述用户交互单元与数据处理单元连接;所述用户交互单元采用触摸屏，用户可以通过触摸屏，直接进行参数设置。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型结构不意图。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型提供一种应用于水文水资源的智能RTU，其特征在于，包括数据处理单元1、接口单元2、无线通信单元3;所述数据处理单元I分别接口单元2、无线通信单元3连接；所述接口单元2包括传感器接入端口 21和通信接入端口 22。
[0016]使用本实用新型的RTU，可以让水文水资源监测可以无线网络化，远程化;所述接口单元包括传感器接入端口和通信接入端口，可以接入各种传感器和通信设备，让RTU有更多的扩展功能。
[0017]进一步的，所述传感器接入端口 21包括RS-485/422、RS-232C、格雷码接口、AD接口、继电器接口和SD1-12接口单元。
[0018]包含各种类型的接口，可以接入各种接口类型的传感器。
[0019]进一步的，所述无线通信单元3包括无线233通信单元31、无线433通信单元32、Zigbee通信单元33、GSM通信单元34、GPS通信单元35或蓝牙通信单元36中的一种或多种。
[0020]RTU可以有多种无线通信方式，更利于水文监测的无线化和网络化管理。
[0021]ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。它最大的特点就是低功耗、可组网，特别是带有路由的可组网功能。
[0022]具备以下特点:1.无线功能强大:具备中继路由功能；2.通信距离较远:最大视距传输距离2000米;3.抗干扰能力强:2.4G O-QPSK扩频技术;4.组网能力较强:MESH组网方式;5.网络容量较大:16信道可选，65535个网络ID可任意设置。
[0023]无线233通信单元具有以下特征:1.具有2100米传输距离，-126dBm接收灵敏度；
2.多种功率等级(最大50mW);3.可配置65536个地址(便于组网)；4.工作温度:-40?+850C，湿度:10%?90%相对湿度，无冷凝。
[0024]无线数据通讯方式;2.具有收发一体、安全隔离、安装隔离、使用简单、性价比高、稳定可靠等特点;3.只要发射功率足够大，长距离传输时没有问题的。
[0025]具备GSM通信，内置SM卡，可以选择GPRS/3G/4G信道与服务器互联，客户端由此可以扩展至手机端;手机端随时可以通过服务器模块对RTU进行控制操作，类似远程桌面、下载通讯规约、获取RTU运行日志等。
[0026]设有wifi和蓝牙通信方式，可以方便手机进行交互通信，工作人员在现场可通过手机APP实现RBOX参数设置，数据下载等等功能。
[0027]进一步的，所述RTU还包括传感器单元5;所述传感器单元5与接口单元3连接。
[0028]进一步的，所述传感器单元5包括水压计51、流量计52、墒情仪53、气压计54、雨量计55、温度计56、风向计57或湿度计58中的一种或几种。
[0029]包含多种传感器，可以更全面监测水文水利数据。
[°03°] 进一步的，包括防盗单元4，所述防盗单元4采用GPS/BD防盗单元，所述防盗单元与数据处理模块连接。
[0031]采用GPS/BD防盗单元，可以实现以下防盗作用:1.非法位移:当RBOX设备被移动时，会触发相应报警信息；2.设备主电源掉电:RBOX主电源断电，例如:当是交流220V点接入时，突然停电了，就会触发主电源掉电报警;3.设备工作电压过低:RBOX当切换为蓄电池供电时，出现供电电压过低时触发报警。
[0032]进一步的，所述RTU包括电源管理单元6;所述电源管理单元包括稳压电路61、充电电路62、备电电路63和升压电路64;所述电源管理单元6与数据处理模块I连接。
[0033 ] 设有电源管理单元6，包括稳压电路61、充电电路62、备电电路63和升压电路64，设有稳压电路和升压电路，使电路稳压;具备充电电路，使RTU可以内置充电电源;具备备电电路，可以让RTU设有备用电源。
[0034]进一步的，所述RTU包括用户交互单元7;所述用户交互单元7与数据处理单元I连接;所述用户交互单元采用触摸屏。
[0035]可以用于与用户交互。
[0036]为进一步说明本实用新型的实施方式，下面列举一种利用本实用新型所述RTU作为中控设备的系统。
[0037]多个智能RTU组成一个骨干网络，其中以一个智能RTU为主级RTU，其他智能RTU为次级RTU，次级RTU连接传感器，从而实现星状的多设备组网形式。主级RTU作用是对次级RTU的数据进行集中传输，并且将数据传送到云端服务器;每个RTU均有多种无线通信方式，因而可以实现远距离遥测，并且通信实现无线化。
[0038]本实用新型所述智能RTU的最终实现的性能指标如下:1.系统工作温度:-30?70°C，相对湿度:< 95%(40°C时)；2.提供RS-485/422、RS-232C、格雷码接口、AD接口、继电器接口和SD1-12传感器或仪表接口，满足SD1-12和M0DBUS-RTU通信协议的要求;3.实现IP68等级防护级别;4.防雷击，多路接口防雷设计，每路支持防感应雷最尚15KV ；
[0039]5.抗电磁干扰设计，符合EMC要求;6.满足承受GB/T 9659所规定的耐振动、冲击、碰撞和自由跌落;7.电源管理单元包括稳压电路、充电电路、备电电路和升压电路，提供高效电源转换，转换效率高达90%，最大电流3A，可支持动态宽电压输入和内部电源过流保护，动态监控电源电压，支持5V、12V和24V电压的输出；8.内置电池/双电池，工作温度在-30°C~70°C，并提供可外接市电或太阳能板进行充电;9.低功耗设计，待机功耗为< 2mA(12V);
10、支持外接摄像头(视网络情况传送图片或视频)、音箱、话筒。
【主权项】
1.一种应用于水文水资源的智能RTU，其特征在于，包括数据处理单元、接口单元和无线通信单元;所述数据处理单元分别与接口单元、无线通信单元连接;所述接口单元包括传感器接入端口和通信接入端口。2.根据权利要求1所述RTU，其特征在于，所述传感器接入端口包括RS-485/422、RS-232C格雷码接口、AD接口、继电器接口和SD1-12接口单元。3.根据权利要求1所述RTU，其特征在于，所述无线通信模块包括无线233通信单元、无线433通信单元、Zigbee通信单元、GSM通信单元、GPS通信单元或蓝牙通信单元中的一种或多种。4.根据权利要求1所述RTU，其特征在于，所述RTU还包括传感器单元;所述传感器单元与接口单元连接。5.根据权利要求4所述RTU，其特征在于，所述传感器单元包括水压计、流量计、墒情仪、气压计、雨量计、温度计、风向计或湿度计中的一种或几种。6.根据权利要求1所述RTU，其特征在于，还包括防盗单元，所述防盗单元采用GPS/BD防盗单元;所述防盗单元与数据处理模块连接。7.根据权利要求1所述RTU，其特征在于，所述RTU包括电源管理单元;所述电源管理单元与数据处理单元连接;所述电源管理单元包括稳压电路、充电电路、备电电路和升压电路。8.根据权利要求1所述RTU，其特征在于，所述RTU包括用户交互单元;所述用户交互单元与数据处理单元连接;所述用户交互单元采用触摸屏。
【文档编号】G01D21/02GK205486733SQ201620113584
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】阎戈卫, 章和盛
【申请人】北京圣世信通科技发展有限公司