一种数据采集装置的制作方法

本申请涉及数据采集，特别是涉及一种数据采集装置。

背景技术：

1、铁路货车尤其是万吨以上的重载铁路货车因载重大、编组长，对其安全运用的要求很高，通过加装车载监测系统可提高重载货车的运用安全性。数据采集为监测过程中的重要部分。

2、对于重载车辆现有的数据采集装置大体分为两个方向：一是功能多、性能强的采集装置，该类型的数据采集装置通常依赖上位机软件，可通过软件配置采集类型，但此类装置通常功耗较大，需要外接供电；二是功能单一、功耗较低的采集装置，该类型数据采集装置虽然具有较低的功耗，可采用电池供电，但通常不具备通用性，难以实现多功能的采集类型配置。

3、因此，如何以较低功耗持续实现多种常见模拟数据类型的采集是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、基于上述问题，本申请提供了一种数据采集装置，用以在低功耗的前提下，实现对重载车辆多种类型数据的采集。

2、为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：

3、本申请第一方面提供了一种数据采集装置，包括mcu，至少一个采集板卡，无线通信单元，rs485有线通信单元和供电单元；

4、所述采集板卡包括n个通道，用于实现对不同数据类型的数据进行采集，所述n为正整数，所述采集板卡对相连的传感器进行数据采集，将采集到的数据通过spi接口传输至mcu；所述无线通信单元和所述rs485有线通信单元均与mcu连接，所述无线通信单元用于实现mcu与数据中心的数据交互，所述rs485有线通信单元用于实现mcu与外部设备的数据交互；所述供电单元与所述mcu连接并为mcu提供工作电源。

5、可选的，所述采集板卡的n个通道通过电路板跳线方式配置多种模拟通道类型，以实现对不同数据类型的数据进行采集。

6、可选的，所述无线通信单元采用全制式无线通信单元，支持4g，和/或，5g通信模式。

7、可选的，所述无线通信单元在应用环境符合第一预设条件时，采用间歇传输方式的4g通信模式。

8、可选的，所述传感器包括加速度传感器，用于基于实时获取到的三向加速度值判断目标车辆的运行状态，响应于所述目标车辆的运行状态为停靠状态，仅运行mcu和加速度传感器。

9、可选的，所述rs485有线通信单元包括rs485接口芯片，所述mcu用于通过spi接口与rs485接口芯片连接，将指令，和/或，数据通过rs485接口芯片与具有预设接口的外部设备实现互联。

10、可选的，所述mcu和所述装置中工作电压为2.7v-3.6v的部件的供电电压为低于标称电压的2.8v。

11、可选的，所述装置还包括定位单元，

12、所述定位单元用于获取采集装置的实时地理位置信息，和/或，计算采集装置的运动速度，基于计算得到的运动速度判断目标车辆的运行状态。

13、可选的，所述装置还包括数据存储器，用于存储传感器获取到的数据，和/或，mcu接收到的数据。

14、可选的，所述无线通信单元具体用于根据预设上报周期将采集到的数据打包集中传输至数据中心。

15、相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

16、本装置包括mcu，至少一个采集板卡，无线通信单元和供电单元；所述采集板卡包括n个通道，用于实现对不同数据类型的数据进行采集，所述n为正整数，所述采集板卡对相连的传感器进行数据采集，将采集到的数据通过spi接口传输至mcu；所述mcu通过无线通信单元与数据中心相连接实现数据交互功能；所述供电单元连接所述mcu并为mcu提供工作电源。由此，通过可配置数量及功能的传感器采集通道实现了重车数据采集过程中对多功能配置的需求，并且减少了不同接口的使用，实现了低功耗数据采集，在此基础上，本申请通过与mcu连接可进行供电的电源，不再需要外接供电，因此不会造成较大的功耗，由此实现了对重载车辆多种数据同时采集，并且该采集装置具备较低的功耗。

技术特征：

1.一种数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置包括mcu，至少一个采集板卡，无线通信单元，rs485有线通信单元和供电单元；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采集板卡的n个通道通过电路板跳线方式配置多种模拟通道类型，以实现对不同数据类型的数据进行采集。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线通信单元采用全制式无线通信单元，支持4g，和/或，5g通信模式。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线通信单元在应用环境符合第一预设条件时，采用间歇传输方式的4g通信模式。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器包括加速度传感器，用于基于实时获取到的三向加速度值判断目标车辆的运行状态，响应于所述目标车辆的运行状态为停靠状态，仅运行mcu和加速度传感器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述rs485有线通信单元包括rs485接口芯片，所述mcu用于通过spi接口与rs485接口芯片连接，将指令，和/或，数据通过rs485接口芯片与具有预设接口的外部设备实现互联。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述mcu和所述装置中工作电压为2.7v-3.6v的部件的供电电压为低于常用标称电压3.3v但高于最低工作电压2.7v的2.8v。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括定位单元，

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括数据存储器，用于存储传感器获取到的数据，和/或，mcu接收到的数据。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线通信单元具体用于根据预设上报周期将采集到的数据打包集中传输至数据中心。

技术总结
本申请公开了一种数据采集装置，包括包括MCU，至少一个采集板卡，无线通信单元，RS485有线通信单元和供电单元；所述采集板卡包括N个通道，用于实现对不同数据类型的数据进行采集，所述N为正整数，所述采集板卡对相连的传感器进行数据采集，将采集到的数据通过SPI接口传输至MCU；所述无线通信单元和所述RS485有线通信单元均与MCU连接，所述供电单元与所述MCU连接并为MCU提供工作电源。由此，通过可配置数量及功能的传感器采集通道实现了重车数据采集过程中对多功能配置的需求，并且减少了不同接口的使用，在低功耗的前提下，实现对重载车辆多种类型数据的采集。

技术研发人员：刘霄,李志刚,段仕会,李泽林
受保护的技术使用者：中车齐齐哈尔车辆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17