数据采集控制装置和数据采集系统的制作方法

文档序号:33639659发布日期:2023-03-29 01:42阅读:49来源:国知局
数据采集控制装置和数据采集系统的制作方法

1.本技术涉及数据采集技术领域,具体而言,涉及一种数据采集控制装置和数据采集系统。


背景技术:

2.现有的数据采集装置,主要通过通道选择电路和采样电选择电路进行通道切换,实现不同种类的电路之间的切换,从而使得数据采集装置能够实现不同通道接不同种类传感器的功能。
3.目前,数据采集装置通常采用两颗主控进行处理,包括采集主控和逻辑主控,采集主控控制采样选择电路,逻辑主控控制通道选择电路,从而实现上述功能。但现有的数据采集装置的上述控制方式,需要逻辑主控和采集主控多次配合才能进行数据采集,在功能上没有实现解耦,使得其中一个出现问题需要修改的情况下,需要对两个主控均进行修改,从而导致维护难度大、工作量大以及开发复杂的问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例的目的在于提供一种数据采集控制装置和数据采集系统,用以解决目前数据采集装置存在的功能不解耦,导致的维护难度大、工作量大以及开发复杂的问题。
5.第一方面,本发明提供一种数据采集控制装置,该装置包括逻辑主控单元、采集主控单元、多种类型的采样电路、采样选择电路以及通道选择电路;通道选择电路用于与多个采集通道连接,每个采集通道与相应的采集传感器电连接;逻辑主控单元用于向采集主控单元发送采集指令;其中,采集指令包括采集需调用的目标采样电路和目标采样通道;采集主控单元用于根据采集指令,控制采样选择电路和通道选择电路将目标采样电路与目标采集通道导通,以通过导通的目标采样电路和目标采集通道进行数据采集。
6.上述设计的数据采集控制装置,本方案通过逻辑主控单元向采集主控单元发送采集需调用的目标采样电路和目标采样通道的采集指令,采集主控单元根据采集指令控制采样选择电路和通道选择电路,将目标采样电路和目标采集通道导通,从而通过导通后的目标采样电路和目标采集通道进行数据采集,从而使得设计的逻辑主控单元只需与采集主控单元进行交互,对通道选择和采样电路选择的控制均由采集主控单元执行,这样使得采集控制出现问题时,只需修改采集主控单元即可,逻辑主控单元只需关注通信问题即可,并且在开发前期,在确定两个主控之间的通信协议基础上,采集主控单元与逻辑主控单元可以分别开发,从而实现逻辑主控单元与采集主控单元功能完全解耦,降低了开发的难度,减少了开发的时间,并且减少后续的运营维护成本。
7.在第一方面的可选实施方式中,逻辑主控单元与采集主控单元电连接;采集主控单元与多种类型的采样电路中的每一类型的采样电路电连接;每一类型的采样电路均与采样选择电路电连接;采样选择电路与通道选择电路电连接。
8.在第一方面的可选实施方式中,采样选择电路包括第一继电器阵列,通道选择电
路包括第二继电器阵列;第一继电器阵列中的每一第一继电器与第二继电器阵列中的每一第二继电器电连接;多种类型的采样电路中的相应的采样电路与第一继电器阵列中的一个第一继电器电连接;多个采集通道中的一个采集通道与第二继电器阵列中的一个第二继电器电连接;采集主控单元用于根据采集指令,控制与目标采样电路连接的第一继电器闭合,并根据采集指令,控制与目标采集通道连接的第二继电器闭合,以使目标采样电路与目标采集通道导通。本实施方式通过第一继电器阵列和第二继电器阵列实现采样选择电路和通道选择电路,从而简化数据采集控制装置的器件结构。
9.在第一方面的可选实施方式中,该装置还包括交流-直流转换电路;交流-直流转换电路的输入端用于接收交流电,交流-直流转换电路的输出端与逻辑主控单元电连接;交流-直流转换电路用于将接收的交流电转换成第一直流电,并将第一直流电传输给逻辑主控单元,从而为逻辑主控单元供电。本实施方式将交流-直流转换电路集成到数据采集控制装置中,从而使得数据采集控制装置可直接外接市电给数据采集控制装置供电,从而不需要添加外部电源机箱和防护箱,从而减少机柜安装和器件体积,进而降低硬件成本和施工成本。
10.在第一方面的可选实施方式中,该装置还包括电源选择电路;电源选择电路的第一输入端与交流-直流转换电路电连接,电源选择电路的第二输入端用于接收太阳能发电装置传输的第二直流电,电源选择电路的输出端与逻辑主控单元电连接;电源选择电路用于接收交流-直流转换电路传输的第一直流电,并根据第一直流电和第二直流电确定输送给逻辑主控单元的直流电。本实施方式根据交流-直流转换电路传输的第一直流电和太阳能发电装置传输的第二直流电确定输送给逻辑主控单元的直流电,从而实现逻辑主控单元的多种电源供电,提高供电可靠性。
11.在第一方面的可选实施方式中,电源选择电路具体用于判断第二直流电是否满足逻辑主控单元的额定要求,若判定第二直流电满足逻辑主控单元的额定要求,则将第二直流电转换成目标直流电后,将该目标直流电输送给逻辑主控单元;以及若判定第二目标电不满足逻辑主控单元的额定要求,则将第一直流电转换成目标直流电后,将该目标直流电输给逻辑主控单元,其中,目标直流电根据逻辑主控单元的额定要求确定。本实施方式在太阳能发电装置传输的第二直流电满足供电需求的情况下,电源选择电路优先选择太阳能发电装置传输的第二直流电给逻辑主控单元供电,从而采用清洁能源,减少了碳排放,达到节约资源的目的。
12.在第一方面的可选实施方式中,电源选择电路包括直流-直流转换电路;直流-直流转换电路用于将第二直流电转换成目标直流电,或将第一直流电转换成目标直流电。
13.在第一方面的可选实施方式中,该装置还包括防雷电路,防雷电路设置于通道选择电路与多个采集通道之间。本实施方式设计防雷电路防护传感器走线上产生的感应雷,提升系统的可靠性和降低后续的为维护运营成本。
14.在第一方面的可选实施方式中,采集主控单元还用于将通过目标采样电路和目标采集通道采集的数据传输给逻辑主控单元;逻辑主控单元包括通信模块;逻辑主控单元还用于将目标采样电路和目标采集通道采集的数据通过通信模块,上传给物联网平台。
15.在第一方面的可选实施方式中,该装置还包括第一防雷板和第二防雷板;第一防雷板、第二防雷板、采集主控单元和逻辑主控单元采用对扣叠层的方式进行布设;第一防雷
板设置于底层,第二防雷板设置于第一防雷板上方,采集主控单元设置于第二防雷板上方;逻辑主控单元设置于采集主控单元上方。本实施方式设计的叠层设计能有效降低因为设计问题或者芯片短缺问题,而导致整板进行变更,后续可以只对有问题的单板进行升级,降低了后续的升级迭代的成本。
16.第二方面,本发明提供一种数据采集系统,该数据采集系统包括第一方面中任一可选实施方式所述的数据采集控制装置、多个采集通道以及多种类型的采集传感器,通道选择电路与多个采集通道电连接,多个采集通道中的每个采集通道与相应类型的采集传感器电连接。
17.上述设计的数据采集系统,由于其包含第一方面中任一可选实施方式的数据采集控制装置,因此,设计的数据采集系统中逻辑主控单元只需与采集主控单元进行交互,对通道选择和采样电路选择的控制均由采集主控单元执行,这样使得采集控制出现问题时,只需修改采集主控单元即可,逻辑主控单元只需关注通信问题即可,并且在开发前期,在确定两个主控之间的通信协议基础上,采集主控单元与逻辑主控单元可以分别开发,从而实现逻辑主控单元与采集主控单元功能完全解耦,降低了开发的难度,减少了开发的时间,并且减少后续的运营维护成本。
18.在第二方面的可选实施方式中,该系统还包括自动上报传感器,自动上报传感器与逻辑主控单元电连接,自动上报传感器用于自动将采集的数据信息上报给逻辑主控单元。
19.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术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技术的某些实施例,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他相关的附图。
21.图1为本实施例提供的数据采集控制装置的第一结构示意图;
22.图2为本实施例提供的采样选择电路和通道选择电路的结构图;
23.图3为本实施例提供的数据采集控制装置的第二结构示意图;
24.图4为本实施例提供的数据采集控制装置的第三结构示意图;
25.图5为本实施例提供的数据采集控制装置的第四结构示意图;
26.图6为本实施例提供的数据采集控制装置的第五结构示意图;
27.图7为本实施例提供的数据采集控制装置的第六结构示意图;
28.图8为本实施例提供的电源线防雷电路的结构示意图;
29.图9为本实施例提供的信号防雷电路的结构示意图;
30.图10为本实施例提供的数据采集控制装置的叠层设计结构图;
31.图11为本实施例提供的数据采集控制系统的第一结构示意图;
32.图12为本实施例提供的数据采集控制系统的第二结构示意图。
33.图标:10-逻辑主控单元;110-通信模块;20-采集主控单元;30-多种类型的采样电路;40-采样选择电路;410-第一继电器阵列;4110-第一继电器;50-通道选择电路;510-第二继电器阵列;5110-第二继电器;60-交流-直流转换电路;70-电源选择电路;710-直流-直流转换电路;80-太阳能发电装置;90-防雷电路;910-电源线防雷电路;920-信号防雷电路;1000-第一防雷板;1100-第二防雷板;a-采集通道;b-采集传感器;g-自动上报传感器;q1-第一气体放电管;q2-第二气体放电管;l-空心电感;d1-第一瞬态二极管;d2-第二瞬态二极管;r1-第一高分子聚合物正系数温度元件;r2-第二高分子聚合物正系数温度元件。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范围。
35.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
36.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
37.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
38.在本技术实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
39.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
40.在本技术实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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技术实施例和简化描述,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技术实施例的限制。
41.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。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在本技术实施例中的具体含义。
42.在监测场景,例如大坝水库等野外的监测场景中,都会用到数据采集装置接不同
种类的传感器设备,用来监测大坝水库的降水量、流量、渗透压、水位等。目前,该场景中使用的传感器设备,接口类型和通信协议繁多,因此,目前现有的数据采集装置,主要通过通道选择电路和采样选择电路进行通道和不同种类的电路之间的切换,实现相同通道可以配置不同采样电路,从而实现数据采集装置不同通道能实现不同种类传感器的功能。
43.本技术发明人发现,为了将传感器采集和逻辑运算分开处理,目前的数据采集装置架构里面采用两颗主控进行处理,采集主控控制采样选择电路,逻辑主控控制通道选择电路,从而实现上述功能。例如,逻辑主控告诉采集主控,需要控制采样选择电路打开特定的采样电路;采集主控完成采样选择电路的选择控制后,告诉逻辑主控操作完成;逻辑主控收到指令,然后通过通道选择电路选择对应的采集通道,告诉采集主控可以进行数据采集操作;采集主控收到指令,进行数据采集,并将采集的数据返回逻辑主控。这样交互方式使得逻辑主控和采集主控多次配合才能进行数据采集,在功能上没有实现解耦,并且若其中一个出现问题需要修改,那么则需要对两个主控均进行修改,从而导致维护难度大、工作量大以及开发复杂的问题。
44.基于上述问题,本技术发明人设计一种数据采集控制装置和数据采集系统,逻辑主控只需与采集主控进行交互,对通道选择和采样电路选择的控制均由采集主控执行,这样使得采集逻辑出现问题时,只需修改采集主控即可,逻辑主控只需关注通信问题即可,并且在开发前期,在确定两个主控之间的通信协议基础上,采集主控与逻辑主控可以分别开发,从而实现逻辑主控与采集主控功能完全解耦,降低了开发的难度,减少了开发的时间,并且减少后续的运营维护成本。
45.基于上述思路,本技术提供一种数据采集控制装置,如图1所示,该数据采集控制装置包括逻辑主控单元10、采集主控单元20、多种类型的采样电路30、采样选择电路40以及通道选择电路50,请参照图1所示的一种具体连接方式示例图,该逻辑主控单元10与采集主控单元20电连接,采集主控单元20与多种类型的采样电路30中的每一类型的采样电路电连接,每一类型的采样电路均与采样选择电路40电连接,采样选择电路40与通道选择电路50电连接,该通道选择电路50用于与多个采集通道a连接,每个采集通道a与相应的采集传感器b电连接。
46.其中,该多种类型的采样电路30可包括rs485电路、振弦采样电路、电流电压采样电路、电阻采样电路、差阻采样电路等等;每个采集通道a连接的采集传感器b的类型可不同,例如,采集通道a1连接的采集传感器b1为压力传感器,用于检测水库的渗透压;采集通道a2连接的采集传感器b2为水位传感器,用于检测水库的水位;采集通道a3连接的采集传感器b3为流量传感器,用于检测水库的水流量等;采集通道a4连接的采集传感器为电流电压传感器,用于检测水库电路设备的电流和电压等。这里需要说明的是,上述的采样电路和采集通道均是为了便于对本方案的理解作出的一些示例,采样电路和采集通道的数量以及类型设计可根据实际应用场景进行适应性更改或调整。
47.上述设计的数据采集控制装置在进行数据采集时,逻辑主控单元10可向采集主控单元20发送采集指令,其中,该采集指令可包括采集需调用的目标采样电路和目标采样通道;采集主控单元20在接收到采集指令后,控制采样选择电路40和通道选择电路50,将目标采样电路和目标采集通道导通,从而通过导通后的目标采样电路和目标采集通道进行数据采集。
48.例如,逻辑主控单元10发送的采集指令中包含的目标采样电路为前述举例的振弦采样电路,目标采样通道为目标采集通道a1,采集主控单元20在接收到采集只能后,控制采样选择电路40和通道选择电路50,将振弦采样电路和目标采集通道a1导通,从而通过导通后的振弦采样电路和目标采集通道a1实现压力传感器的数据采集。
49.上述设计的数据采集控制装置,本方案通过逻辑主控单元10向采集主控单元20发送采集需调用的目标采样电路和目标采样通道的采集指令,采集主控单元20根据采集指令控制采样选择电路40和通道选择电路50,将目标采样电路和目标采集通道导通,从而通过导通后的目标采样电路和目标采集通道进行数据采集,从而使得设计的逻辑主控单元10只需与采集主控单元20进行交互,对通道选择电路50和采样选择电路40的控制均由采集主控单元20执行,这样使得采集控制出现问题时,只需修改采集主控单元20即可,逻辑主控单元10只需关注通信问题即可,并且在开发前期,在确定两个主控之间的通信协议基础上,采集主控单元20与逻辑主控单元10可以分别开发,从而实现逻辑主控单元10与采集主控单元20功能完全解耦,从而降低了开发的难度,减少了开发的时间,降低开发难度,并且减少后续的运营维护成本和工作量。
50.在本实施例的可选实施方式中,如图2所示,该采样选择电路40可包括第一继电器阵列410,通道选择电路50可包括第二继电器阵列510,该第一继电器阵列410中可包括多个第一继电器4110,该第二继电器阵列510中可包括多个第二继电器5110。
51.其中,采样选择电路40在与通道选择电路50电连接情况下,第一继电器阵列410中的每一第一继电器4110与第二继电器阵列510中的每一第二继电器5110电连接;通道选择电路50在与多个采集通道a连接的情况下,多个采集通道a中的一个采集通道与第二继电器阵列510中的一个第二继电器5110电连接;采样选择电路40在与多种类型的采样电路30电连接的情况下,多种类型的采样电路30中的相应的采样电路与第一继电器阵列410中的一个第一继电器4110电连接。其中,该第一继电器阵列410中的多个第一继电器4110和第二继电器阵列510中的多个第二继电器5110均可为现有的任意一种类型的继电器,例如,固态继电器或电磁继电器等等;作为一种优选的实施方式,多个第一继电器4110均可为固态继电器,多个第二继电器5110均可为电磁继电器。
52.上述设计的数据采集控制装置,采集主控单元20根据采集指令控制目标采样电路和目标采集通道导通时,采集主控单元20可控制与目标采样电路连接的第一继电器4110闭合,并根据采集指令,控制与目标采集通道连接的第二继电器5110闭合,从而控制目标采样电路与目标采集通道导通。
53.具体的,依照前述的举例,目标采样电路为振弦采样电路,目标采样通道为采集通道a1,在此基础上,采集主控单元20可控制与振弦采样电路连接的第一继电器4110闭合,控制与目标采集通道a1连接的第二继电器5110闭合,从而将振弦采样电路和目标采集通道a1导通。
54.在本实施例的可选实施方式中,该采集主控单元20通过目标采样电路和目标采集通道对数据进行采集的情况下,该采集主控单元20中可提前配置有数据采集个数或数据采集时长,通过在采集相应个数的采集数据或采集相应数据采集时长的采集数据后,即可完成数据采集。
55.另外,除了提前在采集主控单元20中提前配置数据采集个数或数据采集时长的情
况下,该数据采集个数或数据采集时长可通过逻辑主控单元10发送获得,具体的,该数据采集个数或数据采集时长可携带在该采集指令中,从而使得采集主控单元20在接收到采集指令的情况下,得知数据采集个数或数据采集时长。
56.在本实施例的可选实施方式中,该采集主控单元20在通过目标采样电路和目标采集通道完成数据采集后,可将采集获得的数据传输给逻辑主控单元10。
57.作为一种可能的实施方式,如图3所示,该逻辑主控单元10中配置由通信模块110,逻辑主控单元10在接收到采集主控单元20传输的采集数据后,可将该数据通过通信模块110上传给物联网平台。其中,该通信模块110可包含有线通信和无线通信,其中有线通信包括rs232通信、rs485通信、以太网通信;无线通信可包括4g通信、5g通信、wifi通信等。其中通信方式,根据实际应用场景进行适应性添加或调整,通信模块110通过逻辑主控单元10进行控制。另外,逻辑主控单元10中除了配置通信模块110以外,还可配置其他的外围电路,比如led显示电路或蜂鸣器警报电路等等。
58.在本实施例的可选实施方式中,如图4所示,本方案设计的数据采集控制装置中还可集成交流-直流转换电路60,具体的,交流-直流转换电路60的输入端用于接收交流电,交流-直流转换电路60的输出端与逻辑主控单元10电连接。
59.上述设计的数据采集控制装置,交流-直流转换电路60用于将接收的交流电转换成第一直流电,并将第一直流电传输给逻辑主控单元10,从而为逻辑主控单元10供电。其中,交流-直流转换电路60接收的交流电可为220v市电,当第一直流电直接为逻辑主控单元10供电时,该第一直流电需满足逻辑主控单元10的额定要求,例如,该逻辑主控单元10的额定要求电压为12v,那么交流-直流转换电路60需要选择将交流电转换后的第一直流电对应的电压为12v的交流-直流转换电路。
60.在本实施例的可选实施方式中,如图5所示,该装置还包括电源选择电路70,该电源选择电路70的第一输入端与交流-直流转换电路60电连接,电源选择电路70的第二输入端用于接收太阳能发电装置80传输的第二直流电,电源选择电路70的输出端与逻辑主控单元10电连接。
61.上述设计的数据采集控制装置,该电源选择电路70可接收交流-直流转换电路60传输的第一直流电,然后根据接收的第一直流电和接收的太阳能发电装置80传输的第二直流电确定传输给逻辑主控单元10的直流电。
62.具体的,该电源选择电路70可具体判断第二直流电是否满足逻辑主控单元的额定要求,例如,第二直流电为直流电压,逻辑主控单元10的额定要求为直流电压12v,那么,该电源选择电路70可具体判断第二直流电压是否小于12v,若第二直流电压大于或等于12v,则说明第二直流电能够满足逻辑主控单元10的额定要求,在此基础上,由于输送的直流电可能相较于逻辑主控单元10的额定要求更大,因此,该电源选择电路70还需要将第二直流电转换成目标直流电后,将目标直流电输送给逻辑主控单元10。其中,该目标直流电根据逻辑主控单元的额定要求确定,例如,前文描述的逻辑主控单元10的额定要求为直流电压12v,那么该目标直流电则为12v的直流电压。
63.上述设计的实施方式,在太阳能发电装置80传输的第二直流电满足供电需求的情况下,电源选择电路70优先选择太阳能发电装置80传输的第二直流电给逻辑主控单元10供电,从而采用清洁能源,达到节约资源的目的。
64.电源选择电路70若判断第二直流电压小于逻辑主控单元10的额定要求,电源选择电路70则将第一直流电转换成目标直流电后,输送给逻辑主控单元10。这里需要说明的是,一般情况下交流-直流转换电路60转换的第一直流电并不能够满足逻辑主控单元10的额定要求,因此,需要通过电源选择电路70再次进行转换。
65.上述设计的实施方式,在太阳能发电装置80传输的第二直流电不能满足逻辑主控单元10的供电需求的情况下,通过市电转换为逻辑主控单元10供电,从而实现逻辑主控单元10的多种电源供电,提高供电可靠性。
66.作为一种可能的实施方式,如图6所示,该电源选择电路70可包括直流-直流转换电路710,该直流-直流转换电路710用于实现前文描述的将第二直流电转换成目标直流电,或将第一直流电转换成目标直流电的功能。
67.这里需要说明的是,该电源选择电路70中还可包括一控制器或处理器,从而实现前述的第二直流电与逻辑主控单元10的额定要求的判定控制过程,其中,该逻辑主控单元的额定要求可提前配置在该控制器或处理器中。
68.上述设计的实施方式,本方案将交流-直流转换电路60、电源选择电路70集成到数据采集控制装置中,从而使得数据采集控制装置可直接外接市电或太阳能发电装置,给数据采集控制装置供电,从而不需要添加外部电源机箱和防护箱,从而减少机柜安装和器件体积,进而降低硬件成本和施工成本。
69.在本实施例的可选实施方式中,前文描述到可通过市电或太阳能发电装置为逻辑主控单元10提供电源,在此基础上,逻辑主控单元10可对采集主控单元20的电源进行控制,例如,在空闲期间,逻辑主控单元10可关闭采集主控单元20的电源,从而达到节省功耗的目的;在采集数据期间,逻辑主控单元10再给采集主控单元20上电,数据采集完毕后,逻辑主控单元10可关闭采集主控单元20的电源,从而达到节省功耗的目的。
70.在本实施例的可选实施方式中,在野外地势较高的空旷地段使用,长距离的导线走线,有感应雷袭击的风险。目前在大坝水库的使用场景中,数据采集控制装置安装的地势高且周围环境空旷,外接的有线传感器,走线长达几十上百米,极易受感应雷击导致设备损坏,野外使用,设备损坏维修更换的成本高,产品可靠性较差。
71.基于上述问题,本方案设计的数据采集控制装置还可包括防雷电路90,如图7所示,该防雷电路90可设置于通道选择电路50与多个采集通道a之间,从而防护传感器走线上产生的感应雷,提升系统的可靠性和降低后续的为维护运营成本。
72.具体的,该防雷电路90可包括电源线防雷电路910和信号防雷电路920,该电源线防雷电路910可采用第一气体放电管q1、空心电感l、第一瞬态二极管d1的组合进行保护,其具体结构可如图8所示。
73.该信号防雷电路920可采用第二气体放电管q2、第一高分子聚合物正系数温度元件r1(polymeric positive temperature coefficient,pptc)、第二高分子聚合物正系数温度元件r2、以及多个第二瞬态二极管d2的组合进行保护,其具体结构可如图9所示。
74.上述设计的数据采集控制装置,通过电源线防雷电路910保证电源电路实现保护功能的同时保证无较大的功耗产生,信号防雷电路920实现保护功能的同时保证信号波形不会畸变,从而防护传感器走线上产生的感应雷,提升系统的可靠性和降低后续的为维护运营成本。
75.在本实施例的可选实施方式中,如图10所示,该数据采集控制装置可包括第一防雷板1000和第二防雷板1100,该第一防雷板1000、第二防雷板1100、采集主控单元20以及逻辑主控单元10可采用对扣叠层的方式进行布设。具体的,该第一防雷板1000可设置于底层,该第二防雷板1100设置在第一防雷板1000的上方,采集主控单元20设置于该第二防雷板1100的上方,逻辑主控单元10设置于采集主控单元20的上方。作为一种可能的实施方式,该叠层设计可通过排针连接,从而可以单板更换。
76.上述设计的实施方式,本方案的叠层设计能有效降低因为设计问题或者芯片短缺问题,而导致整板进行变更,后续可以只对有问题的单板进行升级,降低了后续的升级迭代的成本。
77.本技术还提供一种数据采集系统,如图11所示,该数据采集系统包括前文描述的任意一种可选实施方式的数据采集控制装置、多个采集通道a和多种类型的采集传感器b,该数据采集控制装置中的通道选择电路50余多个采集通道a电连接,多个采集通道a中的每个采集通道与相应类型的采集传感器b电连接。
78.上述设计的数据采集系统,其数据采集控制过程与前述数据采集控制装置的控制过程类似,在这里不在赘述。
79.本方案设计的数据采集系统,由于其包含前述任一可选实施方式的数据采集控制装置,因此,设计的数据采集系统中逻辑主控单元只需与采集主控单元进行交互,对通道选择和采样电路选择的控制均由采集主控单元执行,这样使得采集控制出现问题时,只需修改采集主控单元即可,逻辑主控单元只需关注通信问题即可,并且在开发前期,在确定两个主控之间的通信协议基础上,采集主控单元与逻辑主控单元可以分别开发,从而实现逻辑主控单元与采集主控单元功能完全解耦,降低了开发的难度,减少了开发的时间,并且减少后续的运营维护成本。
80.在本实施例的可选实施方式中,如图12所示,该数据采集系统还包括自动上报传感器g,该自动上报传感器g与逻辑主控单元10电连接。
81.上述设计的实施方式,该自动上报传感器g实时采集数据,自动上报传感器g将实时采集的数据自动直接上报给逻辑主控单元10。例如,该自动上报传感器g具体可为开关量传感器(雨量计类型的传感器),从而自动采集开关量数据并上报给逻辑主控单元10。另外,这里需要说明的是,在具有自动上报传感器g的情况下,该逻辑主控单元10内部可设置有开关量数据采样电路,从而可对自动上报传感器g的数据进行相应的采样转换。
82.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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