一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置。
【背景技术】
[0002]目前，随着物联网的逐步普及，使得在控制领域中，设备出现异常情况后能够第一时间通知维护人员进行处理。这对于无人值守的设备、野外作业以及农业、渔牧业、林业等行业的现代化管理尤其重要。
[0003]在现有技术中，工作在现场的报警信息采集装置采集到报警信号后通过企业内部有线网络传输到服务器，然后由服务器驱动短信猫对相关人员发送报警提示短信。这类系统的特点是现场采集装置不带短信模块，并且由于有线网络的限制也不利于野外布设监控点，尤其是利用企业的服务器来发送短信，这对服务器的电源保障要求很高，虽然系统中已经配置了 UPS不间断电源但仍难维持很长的时间。还有就是短信是一个可能有延迟的信息载体，如果只用短信提示，可能会产生信息延迟甚至丢失的现象。
[0004]现场信息采集装置的控制机制只是将接收到的信号编码后转发到服务器，其对信息并无判断处理能力，难以适应比较复杂的应用场合。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置。
[0006]本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案:一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置，其特征在于，包括采集控制部分和电源控制部分；其中，所述采集控制部分包括单片机、串口通讯电路、现场总线通讯电路、GPRS/CDMA通讯电路、扩展存储器和时钟；所述单片机的第一输入端与开关量信号输入接口电路连接，其第一输出端与输出控制电路连接；所述串口通讯电路、现场总线通讯电路、GPRS/CDMA通讯电路、扩展存储器和时钟分别与所述单片机双向通信连接；所述单片机的第二输出端还通过语音电路与所述GPRS/CDMA通讯电路连接。
[0007]进一步的，所述电源控制部分包括与市电连接的电源转换电路，所述电源转换电路的输出端与电源管理模块连接，所述电源管理模块与后备电池双向连接。
[0008]进一步的，所述电源管理模块包括充电管理电路、电源切换电路以及二次降压电路；所述充电管理电路的输入端与所述电源转换电路的第一输出连接，其输出端与所述后备电池的输入端连接；所述电源切换电路的第一输入端与所述电源转换电路的第二输出端连接，其第二输入端与所述后备电池的输出端连接，其输出端与所述二次降压电路连接。
[0009]进一步的，所述开关量信号输入接口电路内包括光电隔离电路。
[0010]进一步的，所述输出控制电路为光电隔离输出控制继电器。
[0011]本实用新型的有益效果:本实用新型的现场信息采集控制装置可以实现远程通讯，其自带了 GPRS/CDMA无线通讯模块，具备直接向指定人员发送短信或电话提醒的功能。
[0012]本实用新型的信息采集控制装置自带了后备电池，并预置了可以适合太阳能电池供电的电源管理系统，结合其本身采取了低功耗设计，这在野外或其他市电供电困难的应用场合尤为适合。
[0013]本实用新型的信息采集控制装置带有实时时钟，可以实现定时采集和定时控制。
[0014]本实用新型的信息采集控制装置带有现场总线，可实现多种传感器的接入；本发明产品运用在不同信号传输模式内不需要变更软件，只要切换一下开关就可实现，甚至开关可以用继电器取代，由单片机控制输入的方式。
【附图说明】
[0015]图1本实用新型的整体功能框图。
[0016]图2本实用新型的电源管理模块功能框图。
[0017]图3本实用新型的开关量信号输入接口电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]图1所示，涉及一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置，包括采集控制部分和电源控制部分；其中，所述采集控制部分包括单片机7、串口通讯电路5、现场总线通讯电路6、GPRS/CDMA通讯电路9、扩展存储器11和时钟12 ;所述单片机7的第一输入端与开关量信号输入接口电路4连接，其第一输出端与输出控制电路8连接；所述串口通讯电路5、现场总线通讯电路6、GPRS/CDMA通讯电路9、扩展存储器11和时钟12分别与所述单片机7双向通信连接；所述单片机7的第二输出端还通过语音电路10与所述GPRS/CDMA通讯电路9连接。其中，所述电源控制部分包括与市电连接的电源转换电路I，所述电源转换电路I的输出端与电源管理模块2连接，所述电源管理模块2与后备电池3双向连接。优选的，所述开关量信号输入接口电路4选为光电隔离电路。所述输出控制电路8选为光电隔离输出控制继电器。
[0019]为适应多种应用场合，本装置的输入电压为5V-36V，当该电源连接到本装置时，电源转换电路I将电源(市电)变换到给后备电池3充电所需的4.2V电压，并由电源管理模块2分配使用。本装置中，单片机7为装置的核心，它可以驱动GPRS/CDMA通讯模块9与远程服务器交换数据，并在无法连接远程服务器的时候自动向预定号码的手机发送提醒短信或拨打电话播放预定订的语音信息。
[0020]在具体应用中，现场数据采集采用何种通讯方式，以及采用何种公式来控制输出都可以在软件上设置，设置的结果存放在单片机内部的EEPROM内或者外部扩展储存器11中。
[0021]另外，本装置还带有定时控制的功能，时钟模块12通过IC总线和单片机双向连接，在实际应用中可以用设置软件校准系统时间，并可在完成远程通讯的同时校对时间。
[0022]图2中，电源管理模块2包括充电管理电路21、电源切换电路23以及二次降压电路23 ;所述充电管理电路21的输入端与所述电源转换电路I的第一输出连接，其输出端与所述后备电池3的输入端连接；所述电源切换电路22的第一输入端与所述电源转换电路I的第二输出端连接，其第二输入端与所述后备电池3的输出端连接，其输出端与所述二次降压电路23连接。当输入的4.2V电压存在时，电源管理模块2开启对后备电池3进行充电，当电源管理模块2的输入电压低于后备电池3时则停止充电，电源切换电路22切换到由后备电池3给系统供电，系统工作的电压是经过二次降压23得到的3.3V电压。
[0023]图3中，为本实用新型的开关量信号输入接口电路工作原理，其可以直接与本实用新型的开关量信号输入接口电路4输入端连接。当开关Kl切换到a端时(即低电平信号有效)，晶体管T2的基极-发射极电压为零，晶体管T2工作在截至状态；电源电流依次经过电阻R5、电阻R1、晶体管Tl的基极-发射极以及稳压管DW，因电源电压高于晶体管Tl的导通电压，所以晶体管Tl处于导通状态；经过光电偶合后，输出信号为高电平；此时如果在输入信号端和公共端之间加一个闭合触点的信号，则“A”点电压为零，晶体管Tl会快速翻转为截止状态，经光电偶合后，输出信号转变为低电平信号。
[0024]当开关Kl切换到b端时(即高电平信号有效)，晶体管T2基极为高电平，晶体管T2导通，图中“A”点电压为电源电压经过电阻R5、电阻R6以及晶体管T2的集电极-发射极内阻的分压，“A”点的电压低于稳压管DW与晶体管Tl的集电极-发射极电压之和，晶体管Tl处于截止状态，经光电偶合后，输出信号为低电平；此时如果在输入信号和公共端之间加一个闭合触点则“A”点信号会上升到电源电压，使晶体管Tl快速翻转到道通状态，经光电偶合后，输出信号上会转变为高电平信号。采取这样设计的好处是，产品运用在不同信号传输模式内不需要变更软件，只要切换一下开关就可实现，甚至开关可以用继电器取代，由单片机控制输入的方式即可。
[0025]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置，其特征在于，包括采集控制部分和电源控制部分；其中，所述采集控制部分包括单片机、串口通讯电路、现场总线通讯电路、GPRS/CDMA通讯电路、扩展存储器和时钟；所述单片机的第一输入端与开关量信号输入接口电路连接，其第一输出端与输出控制电路连接；所述串口通讯电路、现场总线通讯电路、GPRS/CDMA通讯电路、扩展存储器和时钟分别与所述单片机双向通信连接；所述单片机的第二输出端还通过语音电路与所述GPRS/CDMA通讯电路连接。
2.如权利要求1所述的一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置，其特征在于，所述电源控制部分包括与市电连接的电源转换电路，所述电源转换电路的输出端与电源管理模块连接，所述电源管理模块与后备电池双向连接。
3.如权利要求2所述的一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置，其特征在于，所述电源管理模块包括充电管理电路、电源切换电路以及二次降压电路；所述充电管理电路的输入端与所述电源转换电路的第一输出连接，其输出端与所述后备电池的输入端连接；所述电源切换电路的第一输入端与所述电源转换电路的第二输出端连接，其第二输入端与所述后备电池的输出端连接，其输出端与所述二次降压电路连接。
4.如权利要求1所述的一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置，其特征在于，所述开关量信号输入接口电路内包括有光电隔离电路。
5.如权利要求1所述的一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置，其特征在于，所述输出控制电路为光电隔离输出控制继电器。
【专利摘要】本实用新型公布了一种具有远程通讯功能的现场信息采集控制装置，包括采集控制部分和电源控制部分；其中，所述采集控制部分包括单片机，所述单片机的第一输入端与开关量信号输入接口电路连接，其第一输出端与输出控制电路连接；所述串口通讯电路、现场总线通讯电路、GPRS/CDMA通讯电路、扩展存储器和时钟分别与所述单片机双向通信连接；所述单片机的第二输出端还通过语音电路与所述GPRS/CDMA通讯电路连接。本实用新型的现场信息采集控制装置可以实现远程通讯，其自带了GPRS/CDMA无线通讯模块，具备直接向指定人员发送短信或电话提醒的功能。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN204462799
【申请号】CN201420654281
【发明人】周峰
【申请人】周峰
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年11月4日