数据采集系统及电力设备监控系统的制作方法

本发明涉及数据采集技术领域，具体而言，涉及一种数据采集系统及电力设备监控系统。

背景技术：

目前的针对电力系统的数据采集系统，控制方式单一，且不能进行远程监控，一旦设备现场出现故障问题，若不能及时处理，则可能会导致极大的安全事故。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种数据采集系统及电力设备监控系统，能够对电力系统中的电力设备的数据信息的采集过程进行控制，实现多种采集控制方式，同时能够对采集到的数据信息进行远程实时监控，防止由于不能及时处理故障问题而导致的安全事故的情况发生。

为了实现上述目的，本发明较佳实施例采用的技术方案如下：

本发明较佳实施例提供一种数据采集系统，用于对电力系统中待监控的电力设备进行数据采集，所述数据采集系统包括：

与所述电力设备电性连接用于采集所述电力设备的数据信息的数据采集终端，其中，所述电力设备包括发电机、变电所、输电线、配电系统及用电设备中的至少一种，所述数据信息包括温度信息、电流信息、电压信息中的至少一种；

与所述数据采集终端电性连接的用于控制所述数据采集终端进行数据采集的plc设备；

与所述plc设备电性连接的用于对所述plc设备的进行控制的主控模块，其中，所述主控模块中存储有多种数据采集模式；

与所述主控模块电性连接的用于将所述数据信息进行传输的第一以太网通信模块；以及

与所述第一以太网通信模块通信连接的用于接收并显示所述数据信息的监控服务器；

其中，所述监控服务器包括：

用于接收所述第一以太网通信模块发送的所述数据信息的第二以太网通信模块；

用于接收所述数据信息的选择指令的输入设备；

分别与所述第二以太网通信模块和所述输入设备电性连接的用于根据所述选择指令从所述数据信息中选择待显示数据，并生成对应的显示指令的处理器；以及

与所述处理器电性连接的用于根据所述显示指令显示所述待显示数据的显示器。

在本发明较佳实施例中，数据采集系统还包括：

与所述数据采集终端、所述plc设备、所述主控模块以及所述第一以太网通信模块电性连接的，用于提供工作电源的电源模块。

在本发明较佳实施例中，所述主控模块包括：

用于对所述plc设备进行控制的控制器；

与所述控制器电性连接的，用于存储多种数据采集模式的内存模块；

与所述控制器电性连接的，用于为所述控制器提供时钟信号的晶振电路；

与所述控制器电性连接的，用于使所述控制器复位的复位电路；以及

与所述控制器电性连接的，用于实现网络驱动的网络驱动模块。

在本发明较佳实施例中，所述控制器采用飞思卡尔i.mx6q控制器。

在本发明较佳实施例中，所述数据采集系统还包括：

与所述主控模块电性连接的，用于发出报警信号的报警模块。

在本发明较佳实施例中，所述报警模块包括：

用于指示所述数据采集系统的工作状态的指示灯以及用于发出声音报警信号的蜂鸣器。

在本发明较佳实施例中，所述数据采集系统还包括：

与所述主控模块电性连接的，用于将所述数据信息进行存储的存储模块。

在本发明较佳实施例中，所述输入设备包括物理键盘、轨迹球、鼠标、操作杆中的一种或多种。

在本发明较佳实施例中，所述处理器采用intelxeone5-2620处理器。

本发明较佳实施例还提供一种电力设备监控系统，所述电力设备监控系统包括用户终端、电力设备以及上述的数据采集系统，所述数据采集系统与所述电力设备连接，用于采集所述电力设备的数据信息，所述用户终端与所述数据采集系统通信连接，用于从所述数据采集系统获取采集到的电力设备的数据信息。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供的数据采集系统及电力设备监控系统，通过数据采集终端采集电力设备的数据信息，并通过plc设备对所述数据采集终端进行控制，主控模块中存储有多种数据采集模式以对所述plc设备的进行控制的主控模块，从而能够对电力系统中的电力设备的数据信息的采集过程进行控制，实现多种采集控制方式。另外，通过第一以太网通信模块将采集到的数据信息发生给远程设置的监控服务器，从而实现了对采集到的数据信息进行远程实时监控，防止由于不能及时处理故障问题而导致的安全事故的情况发生。同时，监控服务器还可以根据工作人员的需求显示特定的数据信息，从而对关键的数据信息进行监控，保障了监控的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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它相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的数据采集系统的一种结构框图；

图2为本发明较佳实施例提供的数据采集系统的另一种结构框图；

图3为图2中所示的电源模块的一种电路图；

图4为图2中所示的电源模块的另一种电路图；

图5为图1中所示的主控模块的一种结构框图；

图6为本发明较佳实施例提供的数据采集系统的另一种结构框图；

图7为图6中所示的报警模块的一种电路图；

图8为本发明较佳实施例提供的数据采集系统的另一种结构框图；

图9为图8中所示的存储模块的一种电路图；

图10为本发明较佳实施例提供的电力设备监控系统的一种结构框图。

图标：10-电力设备监控系统；100-数据采集系统；110-数据采集终端；120-plc设备；130-主控模块；132-控制器；134-内存模块；136-晶振电路；138-复位电路；139-网络驱动模块；140-第一以太网通信模块；150-监控服务器；152-第二以太网通信模块；154-输入设备；156-处理器；158-显示器；160-电源模块；170-报警模块；180-存储模块；200-电力设备；300-用户终端。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1示出了本发明较佳实施例提供的数据采集系统100的一种结构框图。本实施例中，所述数据采集系统100可以用于对电力系统中待监控的电力设备200进行数据采集，可选地，所述电力设备200可以是但不仅限于发电机、变电所、输电线、配电系统及用电设备中的至少一种。

如图1所示，所述数据采集系统100包括数据采集终端110、plc设备120、主控模块130、第一以太网通信模块140以及监控服务器150。

具体地，在本实施例中，所述数据采集终端110与所述电力设备200电性连接，用于采集所述电力设备200的数据信息。其中，所述数据信息可包括温度信息、电流信息、电压信息中的至少一种。当然，可以理解的是，在其它实施方式中，也可以根据实际需求采集更多的数据信息。所述plc设备120与所述数据采集终端110电性连接，用于控制所述数据采集终端110进行数据采集。所述主控模块130与所述plc设备120电性连接，用于对所述plc设备120的进行控制，其中，所述主控模块130中存储有多种数据采集模式。所述第一以太网通信模块140与所述主控模块130电性连接，用于将所述数据信息传输给所述监控服务器150，所述监控服务器150用于接收并显示所述数据信息。

更为具体地，所述监控服务器150可包括第二以太网通信模块152、输入设备154、处理器156以及显示器158。所述二以太网通信模块用于接收所述第一以太网通信模块140发送的所述数据信息。所述输入设备154可以用于接收所述数据信息的选择指令。所述处理器156分别与所述第二以太网通信模块152和所述输入设备154电性连接，用于根据所述选择指令从所述数据信息中选择待显示数据，并生成对应的显示指令。所述显示器158与所述处理器156电性连接的用于根据所述显示指令显示所述待显示数据。

基于以上设计，本实施例通过数据采集终端110采集电力设备200的数据信息，并通过plc设备120对所述数据采集终端110进行控制，主控模块130中存储有多种数据采集模式以对所述plc设备120的进行控制的主控模块130，从而能够对电力系统中的电力设备200的数据信息的采集过程进行控制，实现多种采集控制方式。另外，通过第一以太网通信模块140将采集到的数据信息发生给远程设置的监控服务器150，从而实现了对采集到的数据信息进行远程实时监控，防止由于不能及时处理故障问题而导致的安全事故的情况发生。同时，监控服务器150还可以根据工作人员的需求显示特定的数据信息，从而对关键的数据信息进行监控，保障了监控的可靠性。

可选地，所述输入设备154可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

可选地，所述处理器156可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器156可以是通用处理器，包括中央处理器156(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等。还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可选地，所述处理器156可以采用intelxeone5-2620处理器。

可选地，所述显示器158可用于显示由用户输入的信息或用于根据所述显示指令显示所述待显示数据。所述显示器158可包括显示面板，可选的，可以采用液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)等形式来配置显示面板。

进一步地，请参阅图2，所述数据采集系统100还可以包括与所述数据采集终端110、所述plc设备120、所述主控模块130以及所述第一以太网通信模块140电性连接的，用于提供工作电源的电源模块160。具体地，结合参阅图3及图4，所述电源模块160可以采用mp1584芯片，可实现5v和3.3v电压输出，并提供2a电流输出。图3为所述电源模块160的第一部分电路图，提供5v电压和2a电流，图4为所述电源模块160的第二部分电路图，提供3.3v电压和2a电流。

进一步地，请参阅图5，所述主控模块130可以包括用于对所述plc设备120进行控制的控制器132、与所述控制器132电性连接的，用于存储多种数据采集模式的内存模块134、与所述控制器132电性连接的，用于为所述控制器132提供时钟信号的晶振电路136、与所述控制器132电性连接的，用于使所述控制器132复位的复位电路138以及与所述控制器132电性连接的，用于实现网络驱动的网络驱动模块139。

可选地，所述控制器132可以采用飞思卡尔i.mx6q控制器132；所述网络驱动模块139可以采用工业级网卡芯片ar8035。

进一步地，请参阅图6，所述数据采集系统100还可以包括与所述主控模块130电性连接的，用于发出报警信号的报警模块170。具体地，在本实施例中，所述报警模块170可包括用于指示所述数据采集系统100的工作状态的指示灯以及用于发出声音报警信号的蜂鸣器。更具体的，所述指示灯可以包括包括电源指示灯和系统状态指示灯，所述蜂鸣器可以采用5v供电无源蜂鸣器。其中，电源指示灯用于指示电源模块160的状态，系统状态指示灯用于指示主控模块130的状态。并且，在至少一个部件出现故障时，通过无源蜂鸣器进行报警，实现设备故障的及时报警。

更具体地，请参阅图7，图7示出了所述报警模块170的一种电路图。在图7中，gpio3_21(eim_d21)7、7gpio3_22(eim_d22)、gpio3_23(eim_d23)7、pwm1(sd1_data3)7与主控模块130的控制器132连接，vdd5v与电源模块160的vdd5v连接。

进一步地，请参阅图8，所述数据采集系统100还可以包括与所述主控模块130电性连接的，用于将所述数据信息进行存储的存储模块180。具体地，所述存储模块180可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其它非易失性固态存储器。在一种实施方式中，所述存储模块180可包括sata接口和固态硬盘，所述主控模块130可通过sata接口连接固态硬盘，sata接口与所述电源模块160连接。

更为具体地，请参阅图9，为所述存储模块180的一种电路图，其中6sata_rx_p、6sata_rx_n、6sata_tx_n和6sata_tx_p与主控模块130的控制器132连接，sata5v与电源模块160的vdd5v连接。sata为serialata即串行ata的缩写，可以进行大量存储数据的传输，sata总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，可以在传输时对数据进行检查，很大程度上提高了数据传输的可靠性。sata接口用于连接固态硬盘，优选的，固态硬盘采用工业级固态硬盘，数据线有四根，采用5v/1a电源供电。工业级固态硬盘的工作温度可适应-20℃～75℃、湿度5～95％，可抵抗2000g冲击和20g(40-2000hz)震动，并有较高传输速度(读68mb/s写50mb/s)。采用工业级固态硬盘，具有良好的工业防护等级，支持最大扩展1t数据量，实现数据信息的长时间存储。

进一步地，请参阅图10，本发明较佳实施例还提供一种电力设备监控系统10，所述电力设备监控系统10包括用户终端300、电力设备200以及上述的数据采集系统100，所述数据采集系统100与所述电力设备200连接，用于采集所述电力设备200的数据信息，所述用户终端300与所述数据采集系统100通信连接，用于从所述数据采集系统100获取采集到的电力设备200的数据信息。

综上所述，本发明实施例提供的数据采集系统100及电力设备监控系统10，通过数据采集终端110采集电力设备200的数据信息，并通过plc设备120对所述数据采集终端110进行控制，主控模块130中存储有多种数据采集模式以对所述plc设备120的进行控制的主控模块130，从而能够对电力系统中的电力设备200的数据信息的采集过程进行控制，实现多种采集控制方式。另外，通过第一以太网通信模块140将采集到的数据信息发生给远程设置的监控服务器150，从而实现了对采集到的数据信息进行远程实时监控，防止由于不能及时处理故障问题而导致的安全事故的情况发生。同时，监控服务器150还可以根据工作人员的需求显示特定的数据信息，从而对关键的数据信息进行监控，保障了监控的可靠性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。