一种应用于二次供水泵的通用型数据采集装置的制作方法

本实用新型涉及一种数据采集设备，特别是涉及一种应用于二次供水泵的通用型数据采集装置。

背景技术：

目前，在物联网领域内，传统自动化设备进行物联网信息化升级改造将是未来物联网化的重点，但是支持将传统自动化设备接入，并且支持将大量物联网传感器接入的设备是一个行业难题，这种设备不仅需要具备支持多种通信接口和多类型的传感器数据采集接口，而且需要具备物联网数据采集、边缘处理能力。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于二次供水泵的通用型数据采集装置，其具备基础的数据采集功能，且集成多种不同接口，可实现与不同外接设备的通信连接。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种应用于二次供水泵的通用型数据采集装置，其特征在于，包括：

网关，用于将本设备所在的局域网和外部网络连接通讯；

电源模块及DC24V电源接口，提供由AC220V转换为DC24V电源为设备或拓展设备供电；

模拟量采集模块，4~20mA模拟量信号进行采集，并提供多路拓展接口；

GPRS/Wifi通信接口、RJ45网络接口，实现设备与云端平台多种方式的通信交互；

开关量输出控制/输入采集模块，实现拓展设备对IO类型接口的数据采集和控制，并配合出/入开关按键模块、门磁开关控制模块，从而实现远程控制门禁、刷卡门禁权限控制、门禁记录、门禁开关、门禁状态输入、门禁输出控制模块；

RS485/RS232通信接口，实现设备对多种挂载传感器的数据传输以及对支持Modbus 485的PLC设备的通信；

门禁状态输入/门禁输出控制模块，用于控制门禁装置或门禁系统的输入、输出状态；

烟雾报警器模块，用于监测泵房环境烟雾情况，如果烟雾超标，则发出警报；

出/入开关按键模块，集成在门禁装置上，用于打开、关闭门禁；

振动传感器模块，用于检测设备的振动情况；

门磁开关控制模块，控制门磁的开关；

红外温度传感器模块，用于对目标设备的温度情况监测；

温湿度传感器模块，对泵房环境的温湿度进行监测；

水压传感器模块，用于对管网的水压进行监测；

噪音传感器模块，用于对设备所处环境及水泵运行的噪音情况进行监测；

水浸传感器模块，用于对当前设备或泵房的浸水情况进行监测；

有线/无线网络通信模块，用于通过有线或无线的方式与内部网络通讯；

所述的模拟量采集模块、DC24V电源接口、GPRS/Wifi通信接口、RJ45网络接口、开关量输出控制/输入采集模块、RS485/RS232通信接口集成为接口模块；

门禁状态输入/门禁输出控制模块、出/入开关按键模块、门磁开关控制模块、红外温度传感器模块、温湿度传感器模块、水压传感器模块、噪音传感器模块、水浸传感器模块集成为传感器模块，其通过接口模块与网关通信连接，从而实现将数据传输至外部网络；电源模块与各个用电设备接通导电，从而为其提供电力。

优选地，还包括，底座、防护罩，底座上设置有密封凸板，密封凸板装入防护罩内且与防护罩密封装配；

所述的密封凸板上固定有槽板、内接组件、外接组件、电池隔板、电池固定扣、电池隔条，电源模块两端分别与电池隔条和电池隔板卡紧，电池固定扣上设置有压紧部分，所述的压紧部分与电源模块顶面压紧，从而固定电源模块，电池固定扣采用弹性材料制成；

所述的槽板上设置有卡槽，所述的卡槽内卡装有无线网卡，所述的无线网卡的天线穿出防护罩，且用于收发无线信息。

优选地，防护罩上设置有外接槽，所述的外接槽用于与安装充电接口或其它接口，且外接槽通过防尘塞的密封部分密封。

优选地，所述的电池隔板上设置有隔板缺槽，隔板缺槽用于方便电池与电路板之间线路的通过。

优选地，所述的槽板上方固定有防护板，防护板上设置有让位槽，让位槽用于方便电路板与无线网卡之间线路的穿过。

优选地，所述的密封凸板上还设置有支撑条，电路板固定在支撑条上。

优选地，所述的内接组件，包括，固定在密封凸板上的固定筒、可拆卸的罩筒，所述的固定筒内部为固定内筒，且固定筒上还设有第一装配孔、第一压紧孔；

所述的罩筒内侧顶部固定有卡筒，卡筒内部设置有卡孔，内压件的顶部装入卡孔内，且所述的卡筒通过顶部的驱动环与驱动柱一端通过螺纹旋合装配，所述的驱动环与卡片顶部连接固定，卡片至少有两块、且均匀分布驱动环周向上，多个卡片之间的间距在由上至下方向上逐渐变大，形成喇叭形状，所述的卡片具有弹性；

所述的驱动柱另一端穿过驱动限位环后穿出罩筒且与旋钮连接固定，所述的驱动限位环通过螺纹旋合装配在驱动柱上。

优选地，所述的罩筒底部设置有通槽，所述的通槽与压块可滑动装配，所述的压块上设置有让位孔、移动孔、驱动孔，驱动螺栓穿过第一压紧孔、让位孔、驱动孔、移动孔后与第二限位环装配固定，第二限位环装入移动孔内、且与之可在驱动螺栓轴向上移动；

所述的让位孔与第一限位环装配，第一限位环固定在驱动螺栓上，驱动螺栓与驱动孔通过螺纹旋合装配；

固定螺栓穿过第一装配孔后与第二装配孔通过螺纹旋合装配以将固定筒和罩筒装配固定。

优选地，所述的外接组件，包括固定筒，固定内筒顶部内侧与固定卡块底部卡紧装配，固定卡块设置在插接块上且固定卡块底部设置有第三装配槽，插接块上设置有数个贯穿的插孔，所述的插孔与固定板上的插柱插接固定，固定板与传感器或功能模块装配固定；

固定螺栓穿过第一装配孔、与第三装配孔通过螺纹旋合装配，从而将插接块固定在固定内筒中。

优选地，防护板上固定有门禁装置和网关。

本实用新型的有益效果是：

（1）采用多种类型的数据采集、控制、传输接口可兼容目前二次供水泵房大部分物联网信息化升级改造的场景；

（2）通过环境数据和安防控制大大提高了二次供水泵房内的安全性；

（3）通过对二次供水泵房水泵的运行状态数据采集并将数据上传至云端，实现了物联网云平台对水泵状态的实时监管，也使得数据的价值有发挥的可能。

附图说明

图1是本实用新型的电气模块图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的结构示意图。

图4是本实用新型的内部结构示意图。

图5是本实用新型的内部结构示意图。

图6是本实用新型的内部结构示意图。

图7是本实用新型的内部结构示意图。

图8是本实用新型的外接组件结构示意图。

图9是本实用新型的内接组件结构示意图。

图10是本实用新型的内压件结构示意图。

图11是本实用新型的外接组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

参见图1，本实施例为电气构成，包括：

网关，用于将本设备所在的局域网和外部网络连接通讯，主要控制、数据采集及数据处理中心，用于控制外部输出、传感器数据采集（模拟量/数字量）、数据的边缘处理、加密以及与云端进行数据交互；可以采用基于EdgeBox协议的网关（简称EdgeBox智能网关）；

电源模块及DC24V电源接口，提供由AC220V转换为DC24V电源为设备或拓展设备供电，电源模块可以采用电池或恒流源；

模拟量采集模块，4~20mA模拟量信号进行采集，并提供多路拓展接口，可以直接采用现有的模拟量采集器；

GPRS/Wifi通信接口、RJ45网络接口，实现设备与云端平台多种方式的通信交互；

开关量输出控制/输入采集模块，实现拓展设备对IO类型接口的数据采集和控制，并配合出/入开关按键模块、门磁开关控制模块，从而实现远程控制门禁、刷卡门禁权限控制、门禁记录、门禁开关、门禁状态输入、门禁输出控制模块等；

RS485/RS232通信接口，实现设备对多种挂载传感器的数据传输以及对支持Modbus 485的PLC设备的通信；

门禁状态输入/门禁输出控制模块，用于控制门禁装置或门禁系统的输入、输出状态，可以是门禁控制器；

烟雾报警器模块，用于监测泵房环境烟雾情况，如果烟雾超标，则发出警报；可以采用烟雾报警器；

出/入开关按键模块，集成在门禁装置上，用于打开、关闭门禁；

振动传感器模块，用于检测设备的振动情况；

门磁开关控制模块，控制门磁的开关；

红外温度传感器模块，用于对目标设备(如水泵)的温度情况监测；可以是红外线测温仪；

温湿度传感器模块，对泵房环境的温湿度进行监测；可以是温湿度传感器；

水压传感器模块，用于对管网的水压进行监测；可以是水压传感器；

噪音传感器模块，用于对设备所处环境及水泵运行的噪音情况进行监测；可以是噪音传感器；

水浸传感器模块，用于对当前设备或泵房的浸水情况进行监测，可以是水浸传感器；

有线/无线网络通信模块，用于通过有线或无线的方式与内部网络通讯，可以是有线网卡胡无线网卡；

所述的开关量输出控制/输入采集模块、门禁状态输入/门禁输出控制模块、出/入开关按键模块、门磁开关控制模块均可选用现有产品中具有该功能的门禁装置或门禁系统，其直接通过网关与外网通讯，可以参考深圳市中联创新自控系统有限公司的在售产品；

所述的模拟量采集模块、DC24V电源接口、GPRS/Wifi通信接口、RJ45网络接口、开关量输出控制/输入采集模块、RS485/RS232通信接口集成为接口模块；

门禁状态输入/门禁输出控制模块、出/入开关按键模块、门磁开关控制模块、红外温度传感器模块、温湿度传感器模块、水压传感器模块、噪音传感器模块、水浸传感器模块集成为传感器模块，其通过接口模块与网关通信连接，从而实现将数据传输至外部网络；电源模块与各个用电设备接通导电，从而为其提供电力。

本实用新型采用丰富的传感器、模拟量采集模块、开关量信号采集模块、RS485/RS232通信、有线/无线网络通信模块，有助于多种类型的传感器设备接入，提高了设备的扩展性并解决了泵房中物联网数据的采集、传输问题，提供了泵房物联网升级、改造一种较好的解决办法。

参见图2-图11，本实施例为本实用新型的整体结构，包括，底座100、防护罩200，底座100上设置有密封凸板110，密封凸板110装入防护罩200内且与防护罩200密封装配；

防护罩200上设置有第一外接槽201、第二外接槽202，所述的第二外接槽202、第一外接槽201用于与安装充电接口或其它接口，且第一外接槽201、第二外接槽202通过防尘塞210的密封部分211密封；

所述的密封凸板110上固定有槽板120、内接组件400、外接组件、电池隔板140、电池固定扣150、电池隔条160，电源模块330为电池，且两端分别与电池隔条160和电池隔板140卡紧，电池固定扣150上设置有压紧部分151，所述的压紧部分151与电源模块330顶面压紧，从而固定电源模块330，电池固定扣150采用弹性材料制成，其相当于弹性卡扣，需要取出电源模块时，将电池固定扣150分开，然后取出电源模块即可；

所述的电池隔板140上设置有隔板缺槽141，隔板缺槽141主要用于方便电池与电路板320之间线路的通过；

所述的槽板120上设置有卡槽121，所述的卡槽121内卡装有无线网卡310，所述的无线网卡310的天线311穿出防护罩200，且用于收发无线信息；

所述的槽板120上方固定有防护板130，防护板130上设置有让位槽131，让位槽131用于方便电路板320与无线网卡310之间线路的穿过；

防护板130上固定有门禁装置（门禁控制器/门禁控制板）360和网关350；

所述的密封凸板110上还设置有支撑条170，电路板320固定在支撑条170上；

所述的内接组件400，包括，固定在密封凸板110上的固定筒410、可拆卸的罩筒420，所述的固定筒410内部为固定内筒411，且固定筒410上还设有第一装配孔412、第一压紧孔413；

所述的罩筒420内侧顶部固定有卡筒470，卡筒470内部设置有卡孔471，内压件450的顶部装入卡孔471内，且所述的卡筒470通过顶部的驱动环452与驱动件430的驱动柱432一端通过螺纹旋合装配，所述的驱动环452与卡片451顶部连接固定，卡片451至少有两块、且均匀分布驱动环452周向上，多个卡片451之间的间距在由上至下方向上逐渐变大，形成喇叭形状；

所述的卡片451具有弹性，其可以相互靠近挤压而进入卡孔471内；

所述的驱动柱432另一端穿过驱动限位环440后穿出罩筒420且与旋钮431连接固定，所述的驱动限位环440通过螺纹旋合装配在驱动柱432上，其与旋钮431配合，从而使得驱动柱432与罩筒420可转动装配且无法在轴向上移动；

所述的罩筒420底部设置有通槽421，所述的通槽421与压块480可滑动装配，所述的压块480上设置有让位孔482、移动孔481、驱动孔483，驱动螺栓462穿过第一压紧孔413、让位孔482、驱动孔483、移动孔481后与第二限位环492装配固定，第二限位环492装入移动孔481内、且与之可在驱动螺栓462轴向上移动；

所述的让位孔421与第一限位环491装配，第一限位环491固定在驱动螺栓462上，从而使得驱动螺柱与固定筒410可转动装配而不会轴向上发生移动；

驱动螺栓462与驱动孔483通过螺纹旋合装配，当驱动螺栓462转动时，能通过螺纹驱动压块480在其轴向上移动；

固定螺栓461穿过第一装配孔412后与第二装配孔422通过螺纹旋合装配以将固定筒和罩筒装配固定。

使用时，首先将圆柱形的传感器或功能模块装入固定内筒中，使其顶部装入内压件450的卡片451之间，然后转动驱动螺栓462使得压块将传感器或功能模块底部压紧，然后转动旋钮使得内压件上移，并使卡片451受到卡孔471挤压而卡紧传感器或功能模块顶部即可完成传感器或功能模块的固定。在本实施例中传感器或功能模块可以是震动模块、水浸传感器模块、温度模块等。这种方式能够实现传感器或功能模块的快速安装，且对其具有保护功能。

优选地，部分传感器或功能模块不适合安装在内接组件中，因此申请人还设计了外接组件，所述的外接组件，包括固定筒410，固定内筒411顶部内侧与固定卡块512底部卡紧装配，固定卡块512设置在插接块510上且固定卡块512底部设置有第三装配槽513，插接块510上设置有数个贯穿的插孔511，所述的插孔511与固定板520上的插柱521插接固定，固定板520与传感器或功能模块340装配固定；

固定螺栓461穿过第一装配孔412、与第三装配孔513通过螺纹旋合装配，从而将插接块固定在固定内筒411中。

所述的电路板上设置有：

充放电电路，用于为电池充放电，具体可以参考现有手机电池的充放电电路；充放电电路进电端与电池连通导电、出电端与各个供电设备、充电接口接通导电；

接口模块、有线/无线网络通信模块。

主控MCU模块和各种与传感器或功能模块接通通讯、供电的接口分别与主控MCU模块通讯连接，然后各种传感器或功能模块再通过这些接口与主控MCU模块通讯连接。传感器或功能模块340包括水浸传感器模块、振动传感器模块、温湿度传感器模块、红外温度传感器模块、水压传感器模块、烟雾报警器模块等等。

这种设计能够实现各个模块的有序固定，且能增加电源模块安装空间，从而可以提高电池体积，也就增加了电池储电量。另外通过内接组件和外接组件的设计，可以大大方便各种传感器及功能模块的安装、固定，从而方便拆装、后期维护。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。