一种远程测控终端的制作方法

本申请涉及远程测控终端领域，特别是涉及一种远程测控终端。

背景技术：

远程测控终端(RTU)，是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。其中，远程测控终端在水文监测领域应用广泛。

现有的远程测控终端在工作过程中，根据应用情况，采集雨量要素数据或/和水位要素数据，并根据行业要求进行要素原始数据的存储，后期再进行远程或者现场提取原始数据，把原始数据转换成整编格式的整编数据。但是，通过上述的方式，无法判定所存储的原始数据是否被篡改或者部分丢失，同时使得后期转换得到的整编数据没有参照的依据。

针对上述的现有技术中存在的远程测控终端只存储原始数据，后期提取该原始数据并换成整编格式的整编数据，不仅导致无法判定所存储的原始数据是否被篡改或者部分丢失，还使得后期转换得到的整编数据没有参照的依据的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种远程测控终端，包括处理器、存储器以及与外部存储器连接的存储器接口，其中，存储器以及存储器接口与处理器连接，处理器配置用于执行以下处理操作：接收外设负载输入的原始数据；将原始数据进行整编，得到整编数据；将原始数据存储至存储器；以及将整编数据通过存储器接口存储至外部存储器。

可选地，处理器通过SPI串行总线与存储器和存储器接口连接。

可选地，还包括雨量采集模块以及水位采集模块，其中雨量采集模块，配置用于采集外设负载的雨量数据；水位采集模块，配置用于采集外设负载的水位数据；以及处理器，与雨量采集模块、水位采集模块连接，配置用于处理各输入信号。

可选地，雨量采集模块包括第一干扰消除电路、第二干扰消除电路以及第三干扰消除电路，其中第一干扰消除电路的输入端与外设负载连接，第二干扰消除电路的输入端与第一干扰消除电路的输出端，第三干扰消除电路的输入端与第二干扰消除电路的输出端连接，并且第三干扰消除电路的输出端与处理器连接。

可选地，第一干扰消除电路为RC滤波电路，第二干扰消除电路为施密特触发器电路，第三干扰消除电路为单稳态多谐振荡器电路。

可选地，水位采集模块包括至少一个接口电路，其中接口电路为RS485接口电路或RS232接口电路，配置用于发送采集命令并接收水位数据。

可选地，水位采集模块还包括接口驱动器，接口驱动器的一端与处理器连接，接口驱动器的另一端与接口电路连接。

可选地，远程测控终端还包括通信模块，通信模块与处理器连接，配置用于发送并接收数据信息，其中通信模块包括DTU通信RS232接口电路和蓝牙通信接口电路。

可选地，还包括：与处理器连接的监测电路模块，配置用于监测远程测控终端的工况信息。

可选地，还包括：外设供电输出模块和供电电源，其中外设供电输出模块与处理器、供电电源连接，配置用于给外设负载进行供电。

从而，本申请的远程测控终端通过处理器将原始数据和整编数据两种格式进行存储，将原始数据存储在存储器中，供后期进行固态提取，人工数据整编。同时通过处理器对原始数据进行自动整编，并通过存储器接口将整编得到的整编数据存储至外部存储器。使得后期可直接通过计算机查看存储于外部存储器中的整编数据，作为人工整编的参考数据，从而判定所存储的原始数据是否被篡改或者部分丢失，或者作为后期转换得到的整编数据的有效依据数据。进而解决了现有技术中存在的远程测控终端只存储原始数据，后期提取该原始数据并换成整编格式的整编数据，不仅导致无法判定所存储的原始数据是否被篡改或者部分丢失，还使得后期转换得到的整编数据没有参照的依据的技术问题。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的远程测控终端的一个结构示意图；

图2是根据本申请一个实施例的处理器与存储器和所述存储器接口的连接示意图；

图3是根据本申请一个实施例的远程测控终端的又一结构示意图；

图4是根据本申请一个实施例的远程测控终端的雨量采集模块的电路结构示意图；

图5是根据本申请一个实施例的RS485接口电路的结构示意图；

图6是根据本申请一个实施例的RS232接口电路的结构示意图；

图7是根据本申请一个实施例的监测电路模块的电路结构示意图；以及

图8是根据本申请一个实施例的外设供电输出模块的电路结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本申请所述的远程测控终端的一个结构示意图。

参考图1所示，本实施例提供了一种远程测控终端200，包括处理器230、存储器280以及与外部存储器连接的存储器接口290，其中，存储器280以及存储器接口290与处理器230连接，处理器230配置用于执行以下处理操作：接收外设负载100输入的原始数据；将原始数据进行整编，得到整编数据；将原始数据存储至存储器280；以及将整编数据通过存储器接口290存储至外部存储器。

具体地，参考图1所示，本申请的远程测控终端200通过处理器230接收外设负载100输入的原始数据。其中外设负载100例如可以是雨量计110和水位传感器120。然后处理器230将原始数据和整编数据两种格式进行存储，将原始数据存储在存储器280中，供后期进行固态提取，人工数据整编。同时通过处理器230对原始数据进行自动整编，并通过存储器接口290将整编得到的整编数据存储至外部存储器。其中，外部存储器例如但不限于可以为SD卡存储器。

从而，通过这种方式，使得后期可直接通过计算机查看存储于外部存储器中的整编数据，作为人工整编的参考数据，从而判定所存储的原始数据是否被篡改或者部分丢失，或者作为后期转换得到的整编数据的有效依据数据。进而解决了现有技术中存在的远程测控终端只存储原始数据，后期提取该原始数据并换成整编格式的整编数据，不仅导致无法判定所存储的原始数据是否被篡改或者部分丢失，还使得后期转换得到的整编数据没有参照的依据的技术问题。

可选地，处理器230通过SPI串行总线与存储器280和存储器接口290连接。

具体地，图2示出了处理器与存储器和存储器接口的连接示意图。参照图2所示，存储器280例如但不限于可以为Flash存储器，其芯片的型号可以为W25Q128存储芯片。存储器接口290所连接的外部存储器例如但不限于可以为SD卡存储器，SD卡存储器中可以放置内存为4GB/8GB/16GB/32GB/64GB的存储卡。

可选地，远程测控终端200还包括雨量采集模块210以及水位采集模块220，其中雨量采集模块210配置用于采集外设负载100的雨量数据；水位采集模块220配置用于采集外设负载100的水位数据；以及处理器230与雨量采集模块210、水位采集模块220连接，配置用于处理各输入信号。

具体地，图3是根据本申请所述的远程测控终端的又一结构示意图。参照图3所示，通过将雨量采集模块210和水位采集模块220设置在远程测控终端200中，使得远程测控终端200的集成化程度更高，从而实现同时对监测现场的雨量数据和水位数据实时进行远程采集和监测，并且减少了对远程测控终端200的维护升级和检修的成本。

可选地，雨量采集模块210包括第一干扰消除电路211、第二干扰消除电路212以及第三干扰消除电路213，其中第一干扰消除电路211的输入端与外设负载100连接，第二干扰消除电路212的输入端与第一干扰消除电路211的输出端，第三干扰消除电路213的输入端与第二干扰消除电路212的输出端连接，并且第三干扰消除电路213的输出端与处理器230连接。

可选地，第一干扰消除电路211为RC滤波电路，第二干扰消除电路212为施密特触发器电路，第三干扰消除电路213为单稳态多谐振荡器电路。

具体地，图4为本申请的远程测控终端的雨量采集模块210的电路结构示意图。参考图4所示，第一干扰消除电路211的输入端与外设负载100的雨量计110的输出端连接，从而本实施例可以利用RC滤波电路滤除高频的脉冲抖动，而允许频率相对较低的脉冲信号通过，从而可以滤除雨量计110输出的脉冲信号中的脉冲抖动。从而可以通过简单的电路结构，即可达到消除雨量计输出的脉冲信号中的脉冲抖动的目的。

但是，当脉冲抖动并不是高频的时候，例如只抖动一两下，或者只抖动几下。那么在这种情况下，实际上RC滤波电路仍然不能有效地消除频率较低的脉冲抖动。在RC滤波电路的输出端连接施密特触发器电路可以从一定程度上弥补RC滤波电路的不足。从而，通过施密特触发器电路与RC滤波电路相结合，从而实现施密特触发器电路与RC滤波电路的优势互补，在消除掉高频信号干扰的同时，还能够进一步消除低频的脉冲抖动，从而进一步提高了干扰消除电路的性能，避免脉动抖动造成的不良反应。

参考图4所示，第三干扰消除电路213为单稳态多谐振荡器电路，单稳态多谐振荡器电路的输入端与施密特触发器电路的输出端连接。正如上面所述，RC滤波电路可用于滤除高频抖动信号，并且施密特触发电路可以用于滤除幅值在正向阈值电压和负向阈值电压之间的抖动信号。但是对于有的低频的抖动信号，当期幅值高于正向阈值电压或低于负向阈值电压时，无法进行消除。此时通过设置单稳态多谐振荡器电路可以改善该问题。

从而，在本远程测控终端中设置雨量采集模块210利用干扰消除电路消除雨量计110输出的信号中的干扰信号，从而将例如可以是由于翻斗的机械抖动等产生的干扰信号滤除，使得远程测控终端接收到雨量计110收集到的更加精准、有效的雨量信号。

参考图4所示，其中雨量计110例如可以是翻斗式雨量计。雨量计110翻斗，输出雨量信号(INT_RAIN_IN)，其中雨量信号(INT_RAIN_IN)为低电平。雨量信号(INT_RAIN_IN)通过RC滤波器211后，会滤除信号中的高频干扰。从而施密特触发器(U1)输入为低电平，施密特触发器(U1)的输出信号由低电平翻转为高电平。从而单稳态多谐振荡器(U2)输入脚12产生上升沿触发，单稳态多谐振荡器(U2)的同向输出脚9脚的状态由稳态高电平翻转到暂态低电平，并保持200ms，然后重新翻转为高电平稳定状态。处理器230通过雨量采集模块210输出的雨量信号(nINT_RAIN)中断触发，记录雨量计110翻斗一次。从而完成对雨量数据的采集，并且利用以上干扰消除电路消除雨量计110输出的信号中的干扰信号，使得采集到的雨量信号更加精准、有效。

可选地，水位采集模块220包括至少一个接口电路，其中接口电路为RS485接口电路或RS232接口电路，配置用于发送采集命令并接收水位数据。

可选地，水位采集模块220还包括接口驱动器，接口驱动器的一端与处理器230连接，接口驱动器的另一端与接口电路连接。

具体地，水位采集模块220包括至少一个接口电路，其中接口电路例如可以是RS485接口电路。图5示出了本实施例的RS485接口电路的结构示意图。参考图5所示，RS485接口电路还包括接口驱动器(U1)，其中接口驱动器(U1)为型号为75LBC184的接口驱动芯片。

此外，参考图5所示，本实施例的RS485接口电路基于RS485通信的半双工模式，处理器230控制打开水位传感器120的供电电源，等待水位传感器120工作稳定。处理器230通过控制RS485_DE信号和RS485_nRE信号，使能接口驱动器(U1)为数据发送模式，串口发送采集命令。等待采集命令发送完成后，处理器230通过控制RS485_DE信号和RS485_nRE信号，使能接口驱动器(U1)为数据接收模式，接收水位传感器120返回的水位数据。上述通信完成后，处理器230通过控制RS485_DE信号和RS485_nRE信号，使接口驱动器(U1)进入空闲状态，从而可以降低系统功耗。远程测控终端200解析完水位数据后，例如可以进一步对水位数据进行显示、存储固态及组织报文上报数据中心。从而完成了远程测控终端200对水位数据的采集。

另外，由于水位采集模块220包括至少一个接口电路，其中接口电路例如也可以是RS232接口电路。图6示出了本实施例的RS232接口电路的结构示意图。参考图6所示，RS232接口电路还包括接口驱动器(U1)，其中接口驱动器(U1)为型号为MAX242的多通道RS-232驱动器/接收器。本实施例的RS232接口电路的接口驱动器采用正5V供电，具有节省占位面积、节省功耗的作用。

此外，参考图6所示，本实施例的RS232接口电路基于RS32通信的全双工模式。处理器230控制打开水位传感器120的供电电源，等待水位传感器120工作稳定后，处理器230通过控制POW_CT1信号，使能接口驱动器(U1)的发送功能，串口发送采集命令。等待接收水位传感器120返回的水位数据后，进行水位采集的通信完成或者结束，POW_CT1信号拉为低电平，接口驱动器芯片发送失能，进入低功耗状态。远程测控终端200解析水位数据后，例如可以进一步对水位数据进行显示、存储固态及组织报文上报数据中心。从而完成了远程测控终端200对水位数据的采集。

作为优选地，本实施例的远程测控终端200例如可以设置2路具有RS485接口电路的接口(可简称RS485接口)、2路具有RS232接口电路的接口(可简称RS232接口)。在具体进行接口配置时，其中一路RS232接口例如可用于与DTU设备连接，其中另一路RS232接口例如可以用于与水位传感器120连接或者作为预留接口，从而可以根据不同项目需求应用于其他扩展设备。同样地，其中一路的RS485接口例如可用于与水位传感器120连接，其中另一路的RS485接口例如可以作为预留接口，从而可以根据不同项目需求应用于其他扩展设备。其中扩展设备例如可以是摄像头、卫星模块等。

可选地，远程测控终端200还包括通信模块240，通信模块240与处理器230连接，配置用于发送并接收数据信息。

可选地，通信模块240包括DTU通信RS232接口电路和蓝牙通信接口电路。

具体地，参照图3所示，本实施例的远程测控终端200还包括通信模块240，通信模块240包括DTU通信RS232接口电路和蓝牙通信接口电路。

其中，DTU通信RS232接口电路用于实现远程测控终端200的处理器230与DTU的通信。其中，DTU是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据并通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。DTU广泛应用于气象、水文水利、地质等行业。DTU通信RS232接口电路可以实现远程测控终端200将监测到的雨量数据或者水位数据以及工况信息等数据，依据相应的通信协议规约编制报文，通过DTU无线通信模块上报遥测中心，并响应遥测中心的下发命令。蓝牙通信接口电路可以实现在移动终端对远程测控终端200进行RTU设备运行参数的查询及配置。

可选地，远程测控终端200还包括：与处理器230连接的监测电路模块250，配置用于监测远程测控终端200的工况信息。

从而，参考图3所示，通过在本远程测控终端200中，设置监测电路模块500，并且利用监测电路模块500监测远程测控终端200的工况信息。具体地，图7示出了本实施例所示的监测电路模块的电路结构示意图。从而使得远程测控终端200能够根据其监测电路模块500监测的工况信息进行预警和改善措施，实现了远程测控终端200对其工作环境进行感知和监测。从而减少了远程测控终端200发生故障的可能，增加了远程测控终端200的使用寿命。并且减少了维修或更换的经济和人力成本。

其中，监测电路模块500包括温湿度传感器，其中温湿度传感器的输出端与处理器的输入端连接。其中温湿度传感器型号例如可以是SHT20。从而本实施例可以根据监测电路模块500中的温湿度传感器监测远程测控终端200的温度和湿度，此时温度和湿度即为上述的工况信息。若所监测的温度值或湿度值中，只要有一项超过预定的工况阈值(其中工况阈值为温度阈值或湿度阈值)，处理器200即控制外围设备进行预警和改善措施，其中改善措施例如可以是根据优先级停止部分非紧急工作任务。实现了远程测控终端200对其工作环境进行感知和监测，从而减少了远程测控终端200发生故障的可能。

可选地，远程测控终端200还包括：外设供电输出模块260和供电电源270，其中外设供电输出模块260与处理器230、供电电源270连接，配置用于给外设负载100进行供电。

可选地，远程测控终端200还包括：第一开关量检测模块2000和第二开关量检测模块2010，其中第一开关量检测模块2000和第二开关量检测模块2010分别与处理器230连接。

具体地，参照图3所示，远程测控终端200还包括：第一开关量检测模块2000和第二开关量检测模块2010。

可选地，外设供电输出模块260包括NMOS晶体管Q1和PMOS晶体管Q2，其中NMOS晶体管Q1的栅极通过电阻R1与处理器230连接，并通过电阻R4接地；NMOS晶体管Q1的源极接地；NMOS晶体管Q1的漏极通过电阻R3与PMOS晶体管的栅极连接；PMOS晶体管Q2的栅极还通过电阻R2与供电电源270连接；PMOS晶体管Q2的源极与供电电源270连接；以及PMOS晶体管Q2的漏极与外设负载100连接，并通过电容(C1，C2)接地。

具体地，图8示出了本实施例的远程测控终端200的外设供电输出模块260的电路结构示意图。参考图3和图8所示，外设供电输出模块260与处理器230、供电电源270连接，配置用于给外设负载100进行供电。其中，外设供电输出模块260采用MOS晶体管作为电子开关，控制外设供电输出模块260的电源输出。

其中，NMOS晶体管Q1的型号为2N7002，PMOS晶体管Q2的型号为IRF4905。

具体参考图8所示，“V+12V”表示供电电源270的输出电压。当信号(POW_CT0_OUT)为高电平‘1’时，NMOS晶体管Q1导通打开，R2电阻两端形成压差，PMOS晶体管Q2导通打开，信号(V+12_OUT0)输出正12V的电压，对外设负载100进行供电；当信号(POW_CT0_OUT)为低电平‘0’时，NMOS晶体管Q1导通截止，PMOS晶体管Q2导通截止，信号(V+12_OUT0)输出断开，停止对外设负载100进行供电。其中，外设负载100例如可以是DTU、水位传感器、摄像头、流量计或者卫星模块等负载设备。从而通过设置外设供电输出模块260，远程测控终端RTU设备可以实现对外设负载进行供电的控制，进而提高了远程测控终端200的工作效率。

从而，本申请的远程测控终端通过处理器将原始数据和整编数据两种格式进行存储，将原始数据存储在存储器中，供后期进行固态提取，人工数据整编。同时通过处理器对原始数据进行自动整编，并通过存储器接口将整编得到的整编数据存储至外部存储器。使得后期可直接通过计算机查看存储于外部存储器中的整编数据，作为人工整编的参考数据，从而判定所存储的原始数据是否被篡改或者部分丢失，或者作为后期转换得到的整编数据的有效依据数据。进而解决了现有技术中存在的远程测控终端只存储原始数据，后期提取该原始数据并换成整编格式的整编数据，不仅导致无法判定所存储的原始数据是否被篡改或者部分丢失，还使得后期转换得到的整编数据没有参照的依据的技术问题。

同时，将雨量采集模块和水位采集模块设置在远程测控终端中，使得远程测控终端的集成化程度更高，从而实现同时对监测现场的雨量数据和水位数据实时进行远程采集和监测，并且减少了对远程测控终端的维护升级和检修的成本。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。