一种便于人工复核的数据采集系统及其应用的制作方法

1.本发明涉及数据采集模块技术领域，更具体地，涉及一种便于人工复核的数据采集系统及其应用。


背景技术：

2.分布式数据采集处理装置可将监测点布置的各传感器等设备的数据通过下接rs485、rs232和rs422等通讯协议收集起来，并用4gprs、以太网、wifi、44g等上接方式传送到数据库的设备，可广泛应用于土石坝、堤防、建筑地基、矿井，基坑开挖、岩土边坡等安全监测领域的传感器测点的采集传输。
3.对于数据采集模块制造厂商来说，在数据采集模块的出厂前，需要对数据采集准确性进行人工复核，以确保数据采集模块各通路自动采集的准确性；对于数据采集模块的使用客户来说，在数据采集模块的使用过程中，可能会出现数据波动或者数据偏差的情况，也需要客户对数据采集模块进行人工复核，校对设定的数据采集程序的准确性，从而确保数据采集模块各通路自动采集的准确性；传统的分布式数据采集模块人工复核的操作步骤一般为：断开数据采集模块的电源输入，将数据采集模块的数据采集通道对应的正负极铜柱暴露出来，利用振弦读数仪等读数设备的测量电缆正负极连接数据采集模块每个通道对应的正负铜柱，将读数仪的读取数据与采集模块设定的程序采集的该通道数据进行比较核准，以判断和确定数据采集模块的出错点，便于进一步调试和修正。
4.但是，由于分布式数据采集模块的采集通道较多，其对应的通道正负铜柱也多，在进行人工复核时，需要找准每个通道对应的铜柱及对应铜柱的正负极，同时每测量完一个通道后需要将读数仪的测量电缆正负极换接另一通道，反复插拔操作复杂，十分的费时费力，不便于出厂的质检复核校准，也不便于客户使用过程的复核校准。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有数据采集模块利用读数仪进行人工复核时需要反复插拔通道铜柱，费时费力且操作复杂的不足，提供一种便于人工复核的数据采集系统及其应用。本发明简化了多通道的人工复核操作流程，无需人工反复插拔读数仪的测量电缆，将电源开关与通道的切换集成为一个操作动作，仅需通过旋转操作，即可实现电源关闭和不同通道的切换，方便利用读数仪快速进行人工读数，能够大大提高人工复核的效率，提高出厂的质检校准工作效率，也方便了客户使用过程的复核校准，操作简单，准确高效。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
7.一种便于人工复核的数据采集系统，包括控制板模块，分别连接控制板模块的若干数据采集模块和通讯模块，以及用于给各用电模块提供工作电压的电源模块，还包括若干定触点分别连接若干数据采集模块和电源模块的旋钮式波段开关，以及连接旋钮式波段开关动触点的人工复核接口模块，旋转旋钮式波段开关切换其动触点与不同定触点依次导通，用以实现电源模块的供电通路的通断、以及每个数据采集模块与人工复核接口模块的
依次导通。
8.一种便于人工复核的数据采集系统的复核方法，具体包括如下步骤：
9.s1：旋钮式波段开关位于初始位，此时旋钮式波段开关与电源模块的定触点导通，电源模块导通并给各用电模块供电，控制板模块连接若干数据采集模块并正常进行数据采集工作；
10.s2：将人工复核接口模块与外部数据读数设备连接，做好人工复核准备；
11.s2：旋转旋钮式波段开关，使旋钮式波段开关从初始位置切换至其中一个数据采集模块的定触点，此时电源模块断开供电，控制板模块停止数据采集工作，数据采集模块通过人工复核接口模块实现与外部数据读取设备的导通，操作人员通过外部数据读取设备读取该数据采集模块的测量数据，并记录下读数备用；
12.s3：继续旋转旋钮式波段开关，依次切换每个数据采集模块与人工复核接口模块的导通，操作人员通过外部数据读取设备依次读取并记录每个数据采集模块的测量数据；
13.s4：将读取记录下的测量数据与控制板模块根据设定程序自动采集的数据进行对比核对，操作人员根据核对结果来判断数据控制板模块采集的准确性以及不同数据采集模块的出错点，方便进行下一步调试和修正。
14.需要说明的是，本发明利用旋钮式波段开关能够控制不同触点间通断的基本原理，将若干数据采集模块的接口、电源模块接口分别与旋钮式波段开关的各触点接线脚连接，通过调节不同触点的导通，实现数据采集系统的正常启闭，以及依次切换每一个数据采集模块和人工复核接口模块的导通，便于人工复核过程中不同数据采集模块的依次读数，具体工作原理如下：
15.旋钮式波段开关的定触点位于开机档位，此时电源模块通过旋钮式波段开关与控制板模块导通，本发明数据采集模块可正常工作，监测点布置的各监测设备通过若干的数据采集模块接入，并将监测信号输入控制板模块，控制板模块对数据进行整合处理并通过通讯模块将信息传输至远端平台，实现数据的采集和传输；当需要进行人工复核校准操作时，将人工复核用的外部读数设备的测量端接入人工复核接口模块，即可通过旋转旋钮式波段开关使动触点与不同定触点依次导通，实现每个数据采集模块与人工复核接口模块的分别导通，外部读数设备对每个数据采集模块采集到的数据进行轮流读取，人工读取读数设备的测量数据，并将读取后的数据与控制板模块根据设定程序自动采集的数据进行对比核对，即可用以判断数据采集模块各采集通路的采集功能有效性和采集数据准确性，以达到人工复核的目的。在这个操作过程中，无需如传统人工复核一样将读数仪的测量电缆正负极换接不同通道的正负极，反复进行插拔操作，本发明只需将读数设备的测量电缆接入人工复核接口模块后且无需再进行插拔，仅通过旋转波段开关，来调整不同数据采集模块与读数设备的导通，操作简便，无复杂操作，极大提高了人工复核的效率，具有很好的实用价值。
16.需要说明的是，本发明中的数据采集模块包括但不限于能接入振弦式、电阻式、电流式、电压式、数字式485等各种类型的传感器和监测设备；电源模块包括但不限于可通过电源模块的接口端外接太阳能发电设备或者外接稳定供电设备，还可包括储电装置，具体采用何种供电方式不影响本发明目的的实现。
17.进一步的，数据采集模块的数量为八组，旋钮式波段开关包括九个定触点，九个定
触点分别连接电源模块和八组数据采集模块的接线端口。
18.进一步的，还包括与控制板模块连接且可实现数据传输的usb接口模块。这样，还可通过usb接口模块实现控制板模块对其他设备的数据写入或者数据输出，例如可通过移动存储盘对本发明数据进行拷贝或输出，usb接口模块的设计扩展了本发明装置的功能。
19.进一步的，还包括分别与控制板模块连接的扩展接口模块和调试串口模块。这样，扩展接口模块可用于连接各种外部设备，也可通过扩展接口模块扩展更多的数据采集接口，以适应更多类型的传感器和监测设备；调试串口模块可用于调试通信过程，用以调试本发明装置集成阶段可能存在的指令格式、参数设置等导致的问题。
20.进一步的，还包括与控制板模块连接的指示灯模块。需要说明的是，指示灯组件包括当不限于电源指示灯、网络指示灯、数据指示灯和指令指示灯等指示内容，具体可根据本发明所集成的功能进行设计。
21.进一步的，还包括与控制板模块连接的输入模块。需要说明的是，输入模块可以为用于输入操作指令对控制板模块进行简单控制操作的按钮。
22.进一步的，输入模块可以为唤醒控制板模块的唤醒按钮，由于本发明设备需要长期在现场进行数据采集，例如每天采集一次数据且连续采集时间长达多年，这种情况下，对控制板模块采用低功耗设计，延长设备的续航时间，设计唤醒按键，即可在需要时解除设备的省电模式，以达到其他使用功能的目的。
23.进一步的，通讯模块包括以太网模块和sim卡通信模块中的一种或者两种。这样，本发明能够根据需求实现多种通讯方式，包括4g无线网络、nb-iot窄带物联网与huasimesh智能自组网等通讯方式，便于系统组成和扩展。需要说明的是，sim卡通讯模块可设有连接控制板模块的sim卡插口和天线以实现无线通讯的目的。
24.进一步的，控制板模块包括数据处理器，连接数据处理器的存储模块，数据处理器分别与若干数据采集模块和通讯模块连接。
25.本发明还提供了一种便于人工复核的数据采集装置，包括如上所述的便于人工复核的数据采集系统，还包括密封防水外壳，控制板模块设于密封防水外壳的内部，数据采集模块、通讯模块、电源模块、usb接口模块、扩展接口模块、调试串口模块的接口端均嵌设于密封防水外壳的端面侧壁上，旋钮式波段开关和输入模块嵌设于密封防水外壳中且操作端位于密封防水外壳的外部，密封防水外壳上还开设有供指示灯模块显示的窗口。
26.这样，密封防水外壳的设置能够保证本发明的应用广泛性，特别对于土石坝、堤防、建筑地基、矿井，基坑开挖、岩土边坡这些监测环境来说，密封防水外壳能够保证本发明装置在野外恶劣的环境下长期可靠的运行，提高装置的使用寿命。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.本发明无需如传统人工复核一样将读数仪的测量电缆正负极换接不同通道的正负极，反复进行插拔操作，本发明只需将读数设备的测量电缆接入人工复核接口模块后无需再进行插拔，仅通过调节旋钮式波段开关，来调整不同数据采集接口与读数设备的导通，即可简便的利用外部读数设备对每个数据采集接口采集到的数据进行轮流读取，以达到将读取后的数据与控制板模块根据设定程序自动采集的数据进行对比核对，判断数据采集模块各采集通路的采集功能有效性和采集数据准确性的人工复核目的，操作简便，无复杂操作，极大提高了人工复核的效率，具有很好的实用价值。
附图说明
29.图1为实施例1的连接示意图；
30.图2为实施例1中旋钮式波段开关的电路原理图；
31.图3为实施例2的连接示意图；
32.图4为实施例3的结构示意图。
33.图示标记说明如下：
34.1-控制板模块，2-数据采集模块，3-通讯模块，31-以太网接口，32-sim卡插口，4-电源模块，5-旋钮式波段开关，6-人工复核接口模块，7-密封防水外壳，8-usb接口模块，9-扩展接口模块，10-调试串口模块，13-指示灯模块，20-输入模块。
具体实施方式
35.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
36.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
37.实施例1
38.如图1所示，一种便于人工复核的数据采集系统，包括控制板模块1，分别连接控制板模块1的若干数据采集模块2和通讯模块3，以及用于给各用电模块提供工作电压的电源模块4，还包括若干定触点分别连接若干数据采集模块2和电源模块4的旋钮式波段开关5，以及连接旋钮式波段开关5动触点的人工复核接口模块6，旋转旋钮式波段开关5切换其动触点与不同定触点依次导通，用以实现电源模块4的供电通路的通断、以及每个数据采集模块2与人工复核接口模块6的依次导通。
39.本实施例中，数据采集模块2的数量为八组，旋钮式波段开关5包括九个定触点，九个定触点分别连接电源模块4和八组数据采集模块2的接线端口。
40.本实施例中，通讯模块3包括以太网模块和sim卡通信模块两种。这样，本实施例能够根据需求实现多种通讯方式，包括4g无线网络、nb-iot窄带物联网与huasimesh智能自组网等通讯方式，便于系统组成和扩展。需要说明的是，sim卡通讯模块可设有连接控制板模块的sim卡插口和天线以实现无线通讯的目的。
41.本实施例中，控制板模块1包括数据处理器，连接数据处理器的存储模块，数据处理器分别与若干数据采集模块2和通讯模块3连接。
42.本实施例中的数据采集模块能接入振弦式、电阻式、电流式、电压式、数字式485等各种类型的传感器和监测设备；
43.本实施例中，电源模块4通过接口端外接太阳能发电设备，还包括有储电装置，可
用以储电，在阴雨天时可以替代太阳能发电设备对用电设备进行供电。
44.上述便于人工复核的数据采集系统的复核方法，具体包括如下步骤：
45.s1：旋钮式波段开关5位于初始位，此时旋钮式波段开关5与电源模块4的定触点导通，电源模块4给各用电模块供电，控制板模块1连接若干数据采集模块2并正常进行数据采集工作；
46.s2：将人工复核接口模块6与外部数据读数设备连接，做好人工复核准备；
47.s2：旋转旋钮式波段开关5，使旋钮式波段开关5从初始位置切换至其中一个数据采集模块2的定触点，此时电源模块4断开供电，控制板模块1停止数据采集工作，数据采集模块2通过人工复核接口模块6实现与外部数据读取设备的导通，操作人员通过外部数据读取设备读取该数据采集模块2的测量数据，并记录下读数备用；
48.s3：继续调节旋钮式波段开关5，依次切换每个数据采集模块2与人工复核接口模块6的导通，并通过外部数据读取设备依次读取并记录每个数据采集模块2的测量数据；
49.s4：将读取记录下的测量数据与控制板模块1根据设定程序自动采集的数据进行对比核对，根据核对结果来判断数据控制板模块1采集的准确性以及不同数据采集模块2的出错点，方便进行下一步调试和修正。
50.本实施例的工作原理为：利用旋钮式波段开关5能够控制不同触点间通断的基本原理，将若干数据采集模块2的接口、电源模块4的接口分别与旋钮式波段开关5的各触点接线脚连接，通过调节不同触点的导通，实现依次切换每一个数据采集模块2和人工复核接口模块6的导通，便于人工复核过程中不同数据采集模块2的依次读数。
51.如图2所示，为波段开关与控制板模块的接线原理图：recheck-1、recheck-2、recheck-4至recheck-5为人工复核接口模块6的接线端口，k1至k4为旋钮式波段开关5动触点的接线端口，本实施例中旋钮式波段开关5共有九组定触点，每个定触点均有l1至l4的接线端口，con1至con8分别为八组数据采集模块2，还有一组定触点接线端口与电源模块4的接线端口相连，其中人工复核接口模块6、电源模块4的接线端口还包括一个接地的接线端口不做具体概述。具体例如con1-1、con1-2、con1-4和con1-5即为第一组数据采集模块2的接线端口，每一组数据采集模块2的con1-1、con1-2、con1-4和con1-5接线端口分别与每个定触点的l1至l4的接线脚连接，其他组不再赘述。
52.使用时，旋钮式波段开关5定触点的接线端口打到与电源模块4的接线端口连接的位置，此时处于开机状态，此时电源模块4触发控制板模块1正常工作，监测点布置的各监测设备通过若干的数据采集模块2接入，并将监测信号输入控制板模块1，控制板模块1对数据进行整合处理并通过通讯模块3将信息传输至远端平台，实现数据的采集和传输；
53.而当需要进行人工复核校准操作时，将人工复核用的外部读数设备的测量端接入人工复核接口模块6的recheck-1至recheck-5接线端口，旋转旋钮式波段开关5使动触点与不同定触点依次导通，此时电源模块4的接线端口与旋钮式波段开关5的定触点接线端口断开连接，控制板模块1停止工作，人工复核接口模块6的接线端口与通过旋转依次与每个数据采集模块2的接线端口连接，具体例如导通第一组数据采集模块2时，第一组数据采集模块2通过con1-1、con1-2、con1-4和con1-5接线端口与人工复核接口模块6的recheck-1至recheck-5接线端口导通，可实现人工复核接口模块6对第一组数据采集模块2的数据传输，外部读数设备对第一组数据采集模块2采集到的数据进行读取，人工读取读数设备的测量
数据记录后用于复核校对，其他组不在赘述。轮流读取每一组数据采集模块2采集到的数据后，将读取后的数据与控制板模块1根据设定程序自动采集的数据进行对比核对，即可用以判断数据采集模块各采集通路的采集功能有效性和采集数据准确性，以达到人工复核的目的。在这个操作过程中，无需如传统人工复核一样将读数设备的测量电缆正负极换接不同采集接口通道的正负极，反复进行插拔操作，只需将读数设备的测量电缆接入人工复核接口6模块后且无需再进行插拔，仅通过旋转旋钮式波段开关5，来调整不同数据采集模块2与读数设备的导通，操作简便，无复杂操作，极大提高了人工复核的效率，具有很好的实用价值。
54.实施例2
55.本实施例与实施例1类似，所不同之处在于：
56.本实施例中，还包括与控制板模块1连接且可实现数据传输的usb接口模块8。这样，还可通过usb接口模块实现控制板模块对其他设备的数据写入或者数据输出，可通过移动存储盘对数据进行拷贝或输出，usb接口模块的设计扩展了装置的功能。
57.本实施例中，还包括分别与控制板模块1连接的扩展接口模块9和调试串口模块10。这样，扩展接口模块9可用于连接各种外部设备，也可通过扩展接口模块9扩展更多的数据采集接口，以适应更多类型的传感器和监测设备；调试串口模块10可用于调试通信过程，用以调试装置集成阶段可能存在的指令格式、参数设置等导致的问题。
58.本实施例中，还包括与控制板模块1连接的指示灯模块13。需要说明的是，指示灯组件包括电源指示灯、网络指示灯、数据指示灯和指令指示灯等指示内容。
59.本实施例中，还包括与控制板模块1连接的输入模块20。本实施例中，输入模块20为唤醒控制板模块的唤醒按钮，由于本实施例系统需要长期在现场进行数据采集，例如每天采集一次数据且连续采集时间长达多年，这种情况下，对控制板模块采用低功耗设计，延长设备的续航时间，设计唤醒按键，即可在需要时解除设备的省电模式，以达到其他使用功能的目的。
60.实施例3
61.一种便于人工复核的数据采集装置，包括如上所述的便于人工复核的数据采集系统，还包括密封防水外壳7，控制板模块1设于密封防水外壳7的内部，数据采集模块2、通讯模块3、电源模块4、usb接口模块8、扩展接口模块9、调试串口模块10的接口端均嵌设于密封防水外壳7的端面侧壁上，旋钮式波段开关5和输入模块20嵌设于密封防水外壳7中且操作端位于密封防水外壳7的外部，密封防水外壳7上还开设有供指示灯模块13显示的窗口。
62.本实施例中，数据采集模块2的数量为八组，共有八组接口，旋钮式波段开关5包括九个定触点，九个定触点分别连接电源模块4和八组数据采集模块2的八组接口。
63.本实施例中，通讯模块3包括以太网模块和sim卡通信模块两种，同时以太网接口31和sim卡插口32嵌设于密封防水外壳7的侧壁上。这样，能够根据需求实现多种通讯方式，包括4g无线网络、nb-iot窄带物联网与huasimesh智能自组网等通讯方式，便于系统组成和扩展。
64.本实施例中，控制板模块1包括数据处理器，连接数据处理器的存储模块，数据处理器分别与八组数据采集模块2以及通讯模块3连接。
65.这样，密封防水外壳7的设置能够保证本装置的应用广泛性，特别对于土石坝、堤
防、建筑地基、矿井，基坑开挖、岩土边坡这些监测环境来说，密封防水外壳7能够保证本实施例装置在野外恶劣的环境下长期可靠的运行，提高装置的使用寿命。
66.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。