本技术涉及工程测量，具体涉及一种基于模块化的多功能采集仪。
背景技术：
1、动态数据采集仪是一种能够实时收集和监测传感器数据的设备，广泛应用于工业、科研、医疗和环境监测等领域。其主要特点包括高速率采样、高精度、实时性和多通道同步测量。此外，随着边缘计算技术的发展，许多设备支持远程监控和数据分析功能，使得管理和决策更加高效。
2、目前动态数据采集仪在结构安全监测领域主要有两种工作模式：1、本地化部署模式：即在监测现场与工控机等设备本地组网；2、远程工作模式：即采集设备直接通过无线网络将数据上传至远端监控云平台。目前动态数据采集仪主要存在的问题主要包括：工作模式固定，针对本地化或远程工作模式，需要不同的产品来满足监测需求；所支持测量的信号种类单一，比如一般只支持电压信号测量，对于其他类型动态信号，也需要针对设计专用的采集设备或者专用的二次仪表来实现，影响采集仪的数据采集效率。
技术实现思路
1、基于此，本实用新型的目的是提供一种基于模块化的多功能采集仪，以解决现有技术中存在的问题。
2、本实用新型提供一种基于模块化的多功能采集仪，包括由多个信号测量模块构成的信号测量模块组、多核模数转换器、逻辑控制算力模块、主算力模块、无线广域网模块、有线局域网模块，所述信号测量模块至少包括信号链前端配置电路，所述信号链前端配置电路用于调整所述信号测量模块中的电阻和电容组合，以实现对电压、电流、iepe、动应变四种动态信号的调理并形成通道信号，所述多核模数转换器内置有与所述信号测量模块相对应的多核采样保持转换器，所述多核采样保持转换器分别与多个信号测量模块通信连接，用于接收多个信号测量模块的通道信号并进行同步采样，所述逻辑控制算力模块与所述信号测量模块组、所述多核模数转换器通信连接，用于对所述信号测量模块组进行增益控制以及对所述多核模数转换器的时序进行控制，所述主算力模块与所述逻辑控制算力模块通信连接，用于接收所述逻辑控制算力模块发送的数据并进行交互，所述无线广域网模块和所述有线局域网模块均与所述主算力模块电性连接，用于根据所述主算力模块的交互数据进行远程工作模式或本地化工作模式。
3、本实用新型的有益效果是：本申请提供的基于模块化的多功能采集仪，将采集功能、通信功能、算力功能、其他功能等，按照模块内高内聚、模块间松耦合的原则进行模块化设计，能够实现通过通信模块的选择，多功能采集仪中由多个信号测量模块构成的信号测量模块组可以通过电阻和电容组合，实现对电压、电流、iepe、动应变四种动态信号的调理并形成该信号测量模块对应的通道信号，可以通过无线广域网模块有线局域网模块的灵活切换，实现本地化部署模式和远程工作模式两种工作模式之间切换，同时可以根据测量传感器的信号类型，选择对应功能的测量模块包括电压/电流/iepe/动应变四种信号测量模块，这样一台动态数据采集仪就能灵活满足监测场景的需求，提高了数据采集效率。
4、优选地，所述信号测量模块还包括依次电性连接的程控增益电路、抗混叠滤波器、差分驱动器，所述程控增益电路的输入端与所述信号链前端配置电路的输出端电性连接，所述程控增益电路用于对所述信号链前端配置电路调理的信号进行放大，所述抗混叠滤波器用于对增益后的信号进行过滤，所述差分驱动器用于对过滤后的信号进行转换，以将过滤后的信号转换成电压范围满足所述多核模数转换器输入要求的单极性差分信号。
5、优选地，所述基于模块化的多功能采集仪还包括与所述逻辑控制算力模块以及所述主算力模块电性连接的gps同步模块，所述gps同步模块中的同步脉冲信号通过所述主算力模块、所述逻辑控制算力模块、所述多核模数转换器后同步触发所述信号测量模块组中的多个信号测量模块进行采样。
6、优选地，所述基于模块化的多功能采集仪还包括与所述主算力模块电性连接的rtc实时时钟，所述主算力模块还用于通过所述gps同步模块读取utc时间戳，同步rtc实时时钟，以使得所述多个信号测量模块进行同步采样。
7、优选地，所述基于模块化的多功能采集仪还包括与所述主算力模块电性连接的无线局域网模块和rs485模块，所述主算力模块通过所述无线局域网模块写入的数据选择无线广域网模块作为通信链路进行远程工作模式，所述主算力模块通过所述rs485模块写入的数据选择有线局域网模块作为通信链路进行本地化工作模式。
8、优选地，所述基于模块化的多功能采集仪还包括与所述主算力模块电性连接的电源管理模块，所述电源管理模块用于向所述信号测量模块组提供不同的激励电源。
9、优选地，所述电源管理模块至少包括恒压电源、桥压电源和恒流源激励，所述恒压电源、所述桥压电源和所述恒流源激励用于给信号链前端配置电路中对应类型的振动传感器提供电源。
10、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
1.一种基于模块化的多功能采集仪，其特征在于，包括由多个信号测量模块构成的信号测量模块组、多核模数转换器、逻辑控制算力模块、主算力模块、无线广域网模块、有线局域网模块，所述信号测量模块至少包括信号链前端配置电路，所述信号链前端配置电路用于调整所述信号测量模块中的电阻和电容组合，以实现对电压、电流、iepe、动应变四种动态信号的调理并形成通道信号，所述多核模数转换器内置有与所述信号测量模块相对应的多核采样保持转换器，所述多核采样保持转换器分别与多个信号测量模块通信连接，用于接收多个信号测量模块的通道信号并进行同步采样，所述逻辑控制算力模块与所述信号测量模块组、所述多核模数转换器通信连接，用于对所述信号测量模块组进行增益控制以及对所述多核模数转换器的时序进行控制，所述主算力模块与所述逻辑控制算力模块通信连接，用于接收所述逻辑控制算力模块发送的数据并进行交互，所述无线广域网模块和所述有线局域网模块均与所述主算力模块电性连接，用于根据所述主算力模块的交互数据进行远程工作模式或本地化工作模式。
2.根据权利要求1所述的基于模块化的多功能采集仪，其特征在于，所述信号测量模块还包括依次电性连接的程控增益电路、抗混叠滤波器、差分驱动器，所述程控增益电路的输入端与所述信号链前端配置电路的输出端电性连接，所述程控增益电路用于对所述信号链前端配置电路调理的信号进行放大，所述抗混叠滤波器用于对增益后的信号进行过滤，所述差分驱动器用于对过滤后的信号进行转换，以将过滤后的信号转换成电压范围满足所述多核模数转换器输入要求的单极性差分信号。
3.根据权利要求1所述的基于模块化的多功能采集仪，其特征在于，所述基于模块化的多功能采集仪还包括与所述逻辑控制算力模块以及所述主算力模块电性连接的gps同步模块，所述gps同步模块中的同步脉冲信号通过所述主算力模块、所述逻辑控制算力模块、所述多核模数转换器后同步触发所述信号测量模块组中的多个信号测量模块进行采样。
4.根据权利要求3所述的基于模块化的多功能采集仪，其特征在于，所述基于模块化的多功能采集仪还包括与所述主算力模块电性连接的rtc实时时钟，所述主算力模块还用于通过所述gps同步模块读取utc时间戳，同步rtc实时时钟，以使得所述多个信号测量模块进行同步采样。
5.根据权利要求1所述的基于模块化的多功能采集仪，其特征在于，所述基于模块化的多功能采集仪还包括与所述主算力模块电性连接的无线局域网模块和rs485模块，所述主算力模块通过所述无线局域网模块写入的数据选择无线广域网模块作为通信链路进行远程工作模式，所述主算力模块通过所述rs485模块写入的数据选择有线局域网模块作为通信链路进行本地化工作模式。
6.根据权利要求1所述的基于模块化的多功能采集仪，其特征在于，所述基于模块化的多功能采集仪还包括与所述主算力模块电性连接的电源管理模块，所述电源管理模块用于向所述信号测量模块组提供不同的激励电源。
7.根据权利要求6所述的基于模块化的多功能采集仪，其特征在于，所述电源管理模块至少包括恒压电源、桥压电源和恒流源激励，所述恒压电源、所述桥压电源和所述恒流源激励用于给信号链前端配置电路中对应类型的振动传感器提供电源。