用于钻孔地形变测量的数据采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于钻孔形变测量的数据采集装置，属于钻孔形变测量设备领域，该装置包括：主控单元和数据采集单元；其中，所述主控单元与所述数据采集单元通信连接；所述主控单元设有连接网络接口；所述数据采集单元设有多通道模拟信号接口、模拟RS485接口和模拟CAN总线接口。该装置通过在数据采集单元上集成多通道模拟信号接口、RS485接口和CAN总线接口等多个接口，实现多种类型信号的采集、存储、传输，可方便的应用于多种钻孔形变网络化观测系统。
【专利说明】用于钻孔地形变测量的数据采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻孔形变测量设备领域，尤其涉及一种应用于钻孔地形变测量的数据采集装置。
【背景技术】
[0002]在钻孔地形变测量中，通常会在同一口钻井中开展一种或者多种手段的测量，不同的测量手段有不同信号类型以及协议，包括数字信号和模拟信号，其中数字信号又有RS485接口和CAN接口信号，这就要求地面数据采集单元包含多种信号输入接口以及采集协议。而当前的数据采集系统由于均具有较强的针对性，信号接口及采集协议单一，难以直接应用于钻孔地形变测量中。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于钻孔地形变测量的数据采集装置，可与多种信号接口连接，并匹配多种协议，从而解决现有数据采集系统信号接口及采集协议单一，难以直接应用于钻孔地形变测量采集的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于钻孔形变测量的数据采集装置，包括:
[0005]主控单元和数据采集单元；其中，
[0006]所述主控单元与所述数据采集单元通信连接；
[0007]所述主控单元设有连接网络接口 ；
[0008]所述数据采集单元设有多通道模拟信号接口、模拟RS485接口和模拟CAN总线接□。
[0009]本实用新型与已有的设备相比其有益效果为:通过在数据采集单元上集成多通道模拟信号接口、RS485接口和CAN总线接口等多个接口，实现多种类型信号的采集、存储、传输，可方便的应用于多种钻孔形变网络化观测系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0011]图1为本实用新型实施例提供的数据采集装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
[0013]图1所示为本实用新型实施例提供的用于钻孔形变测量的数据采集装置，该装置包括:主控单元100和数据采集单元200 ;其中，主控单元100与数据采集单元200通信连接；主控单元100设有连接网络接口 15 ;数据采集单元设有多通道模拟信号接口 12 (可采用8通道24位AD串口部件)、模拟RS485接口 13 (可采用RS-232接口部件)和模拟CAN总线接口 14 (可采用RS-232接口部件)。
[0014]上述数据采集装置中，数据采集单元200包括:8通道24位AD串口采集卡1、RS232转RS484模块2、RS232转CAN模块3、多通道隔离型232芯片4、多串口微控制器6、储存缓冲芯片8和时钟芯片5 ;其中，8通道24位AD串口采集卡I与多通道模拟信号接口 12连接；RS232转RS484模块2与模拟RS485接口 13连接；RS232转CAN模块3与模拟CAN总线接口 15连接；8通道24位AD串口采集卡1、RS232转RS484模块2和RS232转CAN模块3分别与多通道隔离型232芯片4连接；多通道隔离型232芯片4顺次与多串口微控制器6、储存缓冲芯片连接8 ;时钟芯片5与多串口微控制器6连接。
[0015]优选的，上述数据采集单元还包括:GPS接收模块7，与多串口微控制器6连接。
[0016]上述数据采集单元中的多通道隔离型232芯片可采用多个单通道隔离型232芯片组合成的多通道隔离型232芯片，储存缓冲芯片可采用8位4Kbit FIFO芯片，时钟芯片采用DS3231时钟芯片，GPS接收模块可采用TTL接口的GPS接收模块。
[0017]上述数据采集装置中，主控单元100包括:工控模块9和触摸屏模块11 ;其中，工控模块9与触摸屏模块11连接；工控模块9与网络接口 15连接。优选的，该主控单元100还包括:以太网防雷器模块10，连接在工控模块9与网络接口 15之间。该主控单元中，工控模块9优选采用PC104工控模块，也可以采用其他同类模块，只要能实现数据采集、传输的控制即可。
[0018]优选的，上述数据采集装置还包括:触控屏16，与主控单元100电连接。
[0019]优选的，上述数据采集装置还包括:供电电源，与主控单元100电连接。
[0020]本实用新型实施例的数据采集装置，通过设置多种类型接口，可以方便实现不同信号的采集，设置多通道隔离型232芯片，防止地面浪涌干扰井下测量单元；通过设置储存缓冲芯片作为数据缓冲区，使数据采集单元与主控单元之间经数据缓冲区与串口相结合的方式实现数据交换；通过设置GPS接收模块，实现了 GPS校时，提高了数据采集时间的准确性。
[0021]工作时，不同的信号类型连接数据采集单元上相应的信号接口，由数据采集单元完成不同钻孔形变数据的采集与转换。主控单元主要完成系统供电、数据存储及传输、数据显示，并实现设备远程监控与维护。
[0022]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明
[0023]如图1所示，本实用新型实施例的数据采集装置包括:多通道模拟信号接口 12、模拟RS485接口 13、模拟CAN总线接口 14、8通道24位串口 AD采集卡1、RS232转RS485模块2、RS232转CAN模块3、多通道隔离型RS232芯片4 (一般对应于接口数量，采用的是3通道隔离型RS232芯片)、时钟芯片5 (可采用高精度RTC芯片)、多串口微控制器6、GPS接收模块7 (可采用TTL接口的GPS接收模块)、储存缓冲芯片8 (可采用8位4Kbit FIFO芯片)、工控模块9 (可采用PC104工控模块)、以太网防雷器模块10和触摸屏模块11。
[0024]数据采集单元200中，多串口微控制器6通过UART 口连接多通道隔离型RS232芯片4，连接8通道24位AD串口采集卡1、RS232转RS485模块2、RS232转CAN模块3，完成多种信号的数据采集；多串口微控制器6的IO 口模拟I2C总线连接RTC芯片DS3231，完成系统时钟读写；多串口微控制器6的UART 口连接TTL接口的GPS接收模块的串口，多串口微控制器6外部中断接口连接GPS接收模块的PPS，实现系统校时。多串口微控制器6的IO并口连接FIFO芯片，实现数据实时传输。
[0025]主控单元100中，PC104工控模块采用ISA总线连接数据采集单元200的FIFO芯片，实现数据读取；PC104工控模块9的以太网接口提高RJ45网路信号防雷器10与网络接口 15 (—般为RJ45接头部件)连接，用于网线防雷；PC104工控模块9的IXD接口与触摸屏模块11连接，通过触摸屏模块11触摸式液晶屏，实现人机信息交换。该主控单元100采用以太网方式实现数据的远程交换。
[0026]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种用于钻孔形变测量的数据采集装置，其特征在于，包括: 主控单元和数据采集单元；其中， 所述主控单元与所述数据采集单元通信连接； 所述主控单元设有连接网络接口； 所述数据采集单元设有多通道模拟信号接口、模拟RS485接口和模拟CAN总线接口。
2.根据权利要求1所述的用于钻孔形变测量的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集单元包括: 8通道24位AD串口采集卡、RS232转RS484模块、RS232转CAN模块、多通道隔离型232芯片、多串口微控制器、储存缓冲芯片和时钟芯片；其中， 所述8通道24位AD串口采集卡与所述多通道模拟信号接口连接； 所述RS232转RS484模块与所述模拟RS485接口连接； 所述RS232转CAN模块与所述模拟CAN总线接口连接； 所述8通道24位AD串口采集卡、RS232转RS484模块和RS232转CAN模块分别与所述多通道隔离型232芯片连接； 所述多通道隔离型232芯片顺次与多串口微控制器、储存缓冲芯片连接； 所述时钟芯片与所述多串口微控制器连接。
3.根据权利要求2所述的用于钻孔形变测量的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集单元还包括: GPS接收模块，与所述多串口微控制器连接。
4.根据权利要求1所述的用于钻孔形变测量的数据采集装置，其特征在于，所述主控单元包括: 工控模块和触摸屏模块；其中， 所述工控模块与所述触摸屏模块连接； 所述工控模块与所述网络接口连接。
5.根据权利要求4所述的用于钻孔形变测量的数据采集装置，其特征在于，所述主控单元还包括: 以太网防雷器模块，连接在所述工控模块与所述网络接口之间。
6.根据权利要求1所述的用于钻孔形变测量的数据采集装置，其特征在于，还包括:触控屏，与所述主控单元电连接。
【文档编号】E21B47/12GK203783567SQ201420128445
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】李涛, 李宏, 吴立恒, 范国胜, 董云开, 陈征, 喻建军, 王海忠 申请人:中国地震局地壳应力研究所