一种数据采集仪的制作方法

本实用新型涉及数字采集领域，具体涉及到一种智能型环保数据采集仪。

背景技术：

智能型环保数据采集仪，是新一代专业的环保数据采集仪。应用于环境监测、污染源监测等方面。

目前的智能型环保数采仪的存在的问题是：

1.协议过时，老旧。不能满足最新的2017版环保212协议HJ/T 212-2017。对使用有很大限制。

2.输入输出接口简单，无法兼容各种设备。

3.以太网口速度较低，无法满足日益增长的数据传输要求。

4.无线传输多采用2G网络，不能适应日新月异的高速无线网络传输。

5.产品兼容性差，不能随着现场设备的类型和功能进行方便调整，只能更换产品型号甚至重新开发。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的不足，本实用新型公开了一种数据采集仪，

一种数据采集仪，包括控制单元和备用电源，其中：控制单元包括控制电路、LCD电容触摸屏、2G/4G移动通讯模块、RS485/RS232接口模块、DEBUG模块、AD转换模块、开关量输入/输出模块、USB接口电路、10M/100M以太网模块、电源检测模块；所述LCD电容触摸屏、2G/4G移动通讯模块、RS485/RS232接口模块、DEBUG模块、AD输入模块、开关量输入/输出模块、USB接口电路、10M/100M以太网模块、电源检测模块分别与控制电路相连接。

进一步地，所述AD转换模块包括IV转换电路、模拟通道切换电路、ADC采集电路；

IV转换电路用于接收模拟信号，并将外部输入的0-20mA电流信号转换成0-5V电压信号；

模拟通道切换电路用于轮流接通通道1至通道8进行采集；

ADC采集电路用于将IV转换电路接收的模拟信号转换成数字信号并传输给CPU的电路。

进一步地，所述USB接口电路包括USB HUB电路、USB to UART串口电路、USB HOST电路。

进一步地，所述RS485/RS232接口电路包括5路RS232和1路RS485。

进一步地，所述控制电路为ARM主控芯片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型的数据采集仪可根据用户的需要增加或修改功能，适应于不同的下方传感器；

本实用新型搭载Linux4.1.18操作系统的同时提供了跟文件系统，该系统集成SQLite数据库、QT5.0、配备中英文输入法、内置2G/4G模块的拨号功能及VPN客户端，集成了SGX图形引擎，可实现三维数据图形曲线；

本实用新型兼容了最新的数据上行协议HJ/T 212-2017；

本实用新型的模拟量/数字量采集部分具有不区分电压电流信号，不区分正负极性的优良特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实施例提供了一种数据采集仪，如图1所示，包括控制单元和备用电源，其中：控制单元包括控制电路、LCD电容触摸屏、2G/4G移动通讯模块、RS485/RS232接口电路、DEBUG模块、AD转换模块、开关量输入/输出模块、USB接口电路、10M/100M以太网模块、电源检测模块；所述LCD电容触摸屏、2G/4G移动通讯模块、RS485接口电路、RS232接口电路、DEBUG模块、AD输入模块、开关量输入/输出模块、USB接口电路、10M/100M以太网模块、电源检测模块分别与控制电路相连接。

本实施例中的数据采集仪内嵌的2G/4G移动通讯模块，可以很方便的通过2G或4G模块经过运营商的基站和环保服务器进行通讯；

如图2，所述的AD转换模块包括IV转换电路、模拟通道切换电路、ADC采集电路组成，可以实时采集输入口的电流/电压信号。具有不区分电压电流信号，不区分接入正负信号等优点,其中IV转换电路处于采集部分最外端，用以接收外部输入信号，将外部输入的0-20mA电流信号转换成0-5V(输入0-5V时不用转换，因此兼容了电压和电流输入)。模拟通道切换电路用来切换外部输入的通道，可以轮流接通通道1至通道8进行采集。ADC采集电路是将前端输入模拟信号转换成数字信号并传输给CPU的电路，其满足最大18bit分辨率的高精度ADC。

如图2，所述USB接口电路包括USB HOST接口USB HUB电路、USB to UART串口电路、USB HOST电路。其中USB HOST电路可以方便的插入U盘进行数据导出，USB to UART串口电路为2路，分别连接WIFI模块及2G/4G模块。

所述RS485/RS232接口电路包括5路RS232和1路RS485，可以方便的外接传感器设备。

本实施例中所述控制电路为ARM主控芯片。

工作过程：

RS485/RS232接口模块信号采集：控制电路按照一定的周期，向RS485/RS232接口模块发送数据采集报文，现场设备收到报文后，进行数据报文回复，控制电路对收到的数据报文进行协议解析，取出其中的有用的数据部分，完成RS485/RS232接口模块采集操作；

模拟信号采集：现场的模拟信号设备将输出的电压或电流信号实时输入到AD输入模块的ADC采集电路，控制电路实时读取ADC采集电路的对应数据，并将最近设定次数收到的数据使用滤波算法进行滤波，得到最终的数据；

数字信号采集：现场的开关信号通过数字输入通道连接到控制电路的IO上，控制电路实时检测IO的电平的状态，得到现场设备的开关状态；

开关量信号输出：数据采集仪可以根据服务器的指令通过开关量输出信号控制外接的现场设备的开关；

实时数据上传：控制电路从上诉采集端口采集到的数据按照最新的HJ/T212-2017协议格式打包，通过以太网或2G/4G发送到主站服务器，实现主站服务器对现场环境的实时检测；

历史数据存储：控制电路除了上传数据外，还会将数据存储到自带的FLASH数据库及TF卡中，当服务器查询历史数据时，控制电路将数据赌出，按照通讯协议格式打包，通过以太网或2G/4G发送给服务器；

历史数据导出：当用户需要导出数据时，控制电路会根据用户选择的时间，将指定范围的数据读出，并写入到外接的U盘当中。