一种多通道数据传输装置的制作方法

1.本实用新型涉及环境在线监测技术领域，特别是涉及一种多通道数据传输装置。


背景技术：

2.当前市场上众多环境分析仪只具备一个对外通讯接口(如rs232接口或rs485接口)，通过该对外通讯接口与一台数采仪连接，由该数采仪进行采集与传输数据。随着当前环保力度的加强，各地开始推广污染源水质质控仪、污染源烟气质控仪的应用，质控仪的部分功能与原有数采仪的功能重叠，都需要通过环境分析仪的通讯接口读取环境分析仪的数据及状态参数，同时实现对环境分析仪进行远程操作等功能。
3.但是，当前对于污染源监管，环境分析仪的数据需要上传到省市县等多级环保监管部门各自建设的监管设备(质控仪或数采仪)以实现多级环保监管，造成一从多主的情况，即环境分析仪的应用要求一从多主，而现有的通信线仅支持一对一或者一主多从数据传输，导致市场上大多数环境分析仪的对外通讯接口数量无法满足多级环保监管的应用需求。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型的目的在于提供一种多通道数据传输装置，用于解决市场上大多数环境分析仪的对外通讯接口数量无法满足多级环保监管的应用需求的问题。
5.本实用新型提供了一种多通道数据传输装置，包括：第一通信模块、第二通信模块和主控模块，所述第一通信模块、所述第二通信模块分别与所述主控模块连接；其中，
6.所述第一通信模块包括第一通讯接口，所述第二通信模块包括多个第二通讯接口，所述第一通讯接口与多个所述第二通讯接口之间形成多数据传输通道。
7.可选地，所述主控模块包括mcu处理器。
8.可选地，所述第一通信模块还包括第一数据信号转换单元，所述第一数据信号转换单元分别与mcu处理器和所述第一通讯接口连接；
9.所述第二通信模块还包括多个第二数据信号转换单元，多个所述第二数据信号转换单元与所述mcu处理器连接，并对应与多个所述第二通讯接口连接。
10.可选地，所述第一通讯接口和任一所述第二通讯接口为rs232通讯接口或rs485通讯接口，多个所述第二通讯接口不同；所述第一数据信号转换单元和所述第二数据信号转换单元分别包括max232电平转换芯片或sp485en电平转换芯片。
11.进一步地，所述多通道数据传输装置还包括：存储模块，所述存储模块与所述主控模块连接。
12.具体地，所述存储模块包括：flash芯片。
13.进一步地，所述多通道数据传输装置还包括：无线传输模块，所述无线传输模块与所述主控模块连接。
14.具体地，所述无线传输模块包括：无线通信模块，所述无线通信模块为lora模块、
wifi模块、ble模块和zigbee模块中的一个。
15.进一步地，所述多通道数据传输装置还包括：电源管理模块，所述电源管理模块分别与所述第一通信模块、多个所述第二通信模块和所述主控模块连接。
16.具体地，所述电源管理模块包括：线性电源芯片、充电接口、供电接口和锂电池，所述线性电源芯片分别与所述锂电池、所述充电接口、所述供电接口、所述第一通信模块、多个所述第二通信模块和所述主控模块连接。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.相较于现有技术，本实用新型提供的多通道数据传输装置，通过设置第一通信模块、第二通信模块和主控模块，第一通信模块、第二通信模块分别与主控模块连接，第一通信模块的第一通讯接口与第二通信模块的多个第二通讯接口之间形成多数据传输通道，使得多通道数据传输装置在通过第一通讯接口与环境分析仪连接，以及通过多个第二通讯接口与多个上位机采集设备连接时，可以将环境分析仪的数据及状态参数同时传输给多个上位机采集设备，实现了多通道传输来自环境分析仪的数据流，解决了市场上大多数环境分析仪的对外通讯接口数量无法满足多级环保监管的应用需求的问题，实现了多级环保监管部门联合管理。
19.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
20.图1为本实用新型提供的一种多通道数据传输装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型提供的另一种多通道数据传输装置的结构示意图。
22.附图标记：1、第一通信模块；11、第一通讯接口；12、第一数据信号转换单元；2、第二通信模块；21、第二通讯接口；22、第二数据信号转换单元；3、主控模块；31、mcu处理器；4、存储模块；41、flash芯片；5、无线传输模块；51、无线通信模块；52、第三数据信号转换单元；6、电源管理模块；61、线性电源芯片；62、充电接口；63、供电接口；64、锂电池。
具体实施方式
23.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
24.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的实施方式的例子。
25.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本公开中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
26.除非有相反的说明，本公开提及的“第一”、“第二”等序数词用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度。
27.请参考图1-2所示，本实用新型提供的多通道数据传输装置，包括：第一通信模块
1、第二通信模块2和主控模块3，第一通信模块1、第二通信模块2分别与主控模块3连接；其中，第一通信模块1包括第一通讯接口11，第二通信模块2包括多个第二通讯接口21，第一通讯接口11与多个第二通讯接口21之间形成多数据传输通道。
28.在具体实施时，可以通过第一通讯接口11与环境分析仪(即从机)，以及通过多个第二通讯接口21分别连接多个上位机采集设备(即主机)。其中，上位机采集设备可以为质控仪或数采仪，也可以是其它设备，本实用新型对此不作限定。
29.在具体实施时，通过主控模块3监听与管控第一通讯接口11与多个第二通讯接口21之间形成的多数据传输通道的数据流，可以实现将一个环境分析仪(即从机)与多个上位机采集设备(即主机)进行通信，以及能够实现多个上位机采集设备控制环境分析仪且不会造成并发冲突，满足了环境分析仪一从多主的应用要求。
30.比如，主控模块3可以将监听到的经过第一通讯接口11传输的数据流，通过多个第二通讯接口21同时传输到多个上位机采集设备，即主控模块3可以将环境分析仪传输的数据流(包括状态参数)同时上传到多个上位机采集设备；主控模块3还可以将监听到的经过任一第二通讯接口21传输的数据流，通过第一通讯接口11传输给环境分析仪，即主控模块3可以将任一上位机采集设备发送的数据(如远程操作信息)传输给环境分析仪。
31.本实用新型中，多通道数据传输装置通过设置第一通信模块1、第二通信模块2和主控模块3，第一通信模块1、第二通信模块2分别与主控模块3连接，第一通信模块1的第一通讯接口11与第二通信模块2的多个第二通讯接口21之间形成多数据传输通道，使得多通道数据传输装置在通过第一通讯接口11与环境分析仪连接，以及通过多个第二通讯接口21与多个上位机采集设备连接时，可以将环境分析仪的数据及状态参数同时传输给多个上位机采集设备，实现了多通道传输来自环境分析仪的数据流，解决了市场上大多数环境分析仪的对外通讯接口数量无法满足多级环保监管的应用需求的问题，实现了多级环保监管部门联合管理。
32.作为一种示例，为了方便多通道数据传输装置传输数据，可以将多通道数据传输装置设置成数据线。
33.可选地，主控模块3可以包括mcu处理器31。示例性的，mcu处理器31可以为stm8l052芯片。
34.在具体实施时，通过mcu处理器31监听并管控经过第一通讯接口11与多个第二通讯接口21之间形成的多数据传输通道传输的数据流，能够实现多个上位机采集设备(即主机)控制环境分析仪(即从机)且不会造成并发冲突。
35.在实际应用时，可以根据实际需求通过mcu处理器31设定多个第二通讯接口21的优先级，比如，设置某个第二通讯接口21的优先级最高，mcu处理器31后续可以在监听与管控数据流的过程中优先传输经过该第二通讯接口21的数据流，在一定程度上，可以避免出现多个上位机采集设备同时与一个环境分析仪通信造成数据冲突而存在数据传输延迟的问题。
36.可选地，第一通信模块1还包括第一数据信号转换单元12，第一数据信号转换单元12分别与mcu处理器31和第一通讯接口11连接。第二通信模块2还包括多个第二数据信号转换单元22，多个第二数据信号转换单元22与mcu处理器31连接，并对应与多个第二通讯接口21连接。
37.在具体实施时，若数据流为第一通讯接口11往多个第二通讯接口21传输，那么可以通过第一数据转换单元将环境分析仪的数据信号即ttl信号，转换为mcu处理器31能够识别的uart信号，以及可以通过多个第二数据信号转换单元22将mcu处理器31的uart信号转换为多个上位机采集设备能够识别的数据信号；或者，若数据流为多个第二通讯接口21往第一通讯接口11传输，那么可以通过多个第二数据信号转换单元22将多个上位机采集设备的数据信号转换为mcu处理器31能够识别的uart信号，以及可以通过第一数据转换单元将mcu处理器31的uart信号转换为环境分析仪能够识别的数据信号，进一步有助于实现多个上位机采集设备(即主机)控制环境分析仪(即从机)且不会造成并发冲突。
38.具体地，第一通讯接口11和任一第二通讯接口21为rs232通讯接口或rs485通讯接口，第一数据信号转换单元12和第二数据信号转换单元22分别包括max232电平转换芯片或sp485en电平转换芯片。其中，可以设置多个第二通讯接口21不同，相应的，多个第二数据信号转换单元22不同，从而可以兼容市面上常见的rs232通讯接口和rs485通讯接口。可以理解为，与多个第二通讯接口21连接的多个上位机采集设备可以为相同或者不同的上位机采集设备。
39.进一步地，多通道数据传输装置还包括：存储模块4，存储模块4与主控模块3连接。具体地，存储模块4包括：flash芯片41。
40.在具体实施时，主控模块3还可以将经过第一通讯接口11传输的数据流和/或经过多个第二通讯接口21传输的数据流，存储在存储模块4中。通过将经过第一通讯接口11传输的数据流存储在存储模块4中，可以便于后续上位机采集设备再次获取环境分析仪上传的数据。通过将经过多个第二通讯接口21传输的数据流存储在存储模块4中，可以在同时接收到来自多个上位机采集设备的数据流时，分时将不同上位机采集设备的数据流传输给环境分析仪。
41.比如，在实际应用中，可以按照预先设定的优先级，将经过优先最高的第二通讯接口21传输的数据流优先传输给环境分析仪，并将经过其余第二通讯接口21传输的数据流存储到存储模块4中等待传输，等传输完经过优先最高的第二通讯接口21传输的数据流后，再按照优先级顺序依次传输经过其余第二通讯接口21传输的数据流。
42.进一步地，多通道数据传输装置还包括：无线传输模块5，无线传输模块5与主控模块3连接。
43.在具体实施时，通过设置无线传输模块5，可以在不影响多个第一通讯接口11与多个第二通讯接口21之间形成的多数据传输通道的前提下，另外开辟一条新的数据传输通道，进一步解决了市场上大多数环境分析仪的对外通讯接口数量无法满足多级环保监管的应用需求的问题，实现了多级环保监管部门联合管理。
44.具体地，无线传输模块5包括：无线通信模块51，其中，无线通信模块51为lora模块、wifi模块、ble模块和zigbee模块中的一个。
45.具体地，无线传输模块5还可以包括第三数据信号转换单元52，第三数据信号转换单元52分别与主控模块3和无线通信模块51连接。
46.在具体实施时，若数据流为主控模块3往无线通信模块51传输，那么可以通过第三数据信号转换单元52将主控模块3(如mcu处理器31)的uart信号转换为上位机采集设备能够识别的数据信号即ttl信号，无线通信模块51再将该数据信号转换为无线信号，将无线信
号发送给上位机采集设备。若数据流为无线通信模块51往主控模块3通讯接口传输，那么可以通过无线通信模块51将来自上位机采集设备的无线信号转换为数据信号，再由第三数据信号转换单元52将该数据信号转换为主控模块3能够识别的uart信号，进一步有助于实现多个上位机采集设备(即主机)控制环境分析仪(即从机)且不会造成并发冲突。
47.进一步地，多通道数据传输装置还包括：电源管理模块6，电源管理模块6分别与第一通信模块1、多个第二通信模块2和主控模块3连接。其中，电源管理模块6可以为第一通信模块1、第二通信模块2和主控模块3供电，比如，可以为第一数据信号转换单元12、多个第二数据信号转换单元22和mcu处理器31供电。
48.在具体实施时，电源管理模块6还可以为第三数据信号转换单元52和flash芯片41供电。
49.具体地，电源管理模块6包括：线性电源芯片61、充电接口62、供电接口63和锂电池64。其中，线性电源芯片61分别与锂电池64、充电接口62、供电接口63、第一通信模块1、多个第二通信模块2和主控模块3连接。比如，线性电源芯片61可以与第一数据信号转换单元12、多个第二数据信号转换单元22和mcu处理器31连接。
50.在具体实施时，线性电源芯片61还可以与第三数据信号转换单元52和flash芯片41连接。
51.在具体实施时，可以通过充电接口62与外部电源连接，以及通过供电接口63与其它供电设备(如上位机采集设备)连接，此时，其它设备作为电源对多通道数据传输装置进行供电。其中，锂电池64可以作为备用电源。
52.示例性的，充电接口62可以为type-c接口，其充电方式可以为dc5v充电。供电接口63可以为db9接口，其供电式可以采用dc12v或dc5v供电。比如，可以在多个第二通讯接口21中预留一路供电线路，该供电线路可以采用db9的两个针脚供电的方式进行供电，即利用db9接口集成供电和通讯，可以使用上位机采集设备如数采仪直接对多通道数据传输装置进行供电，无需外接电源。在无法通过db9接口供电时，可以使用type-c接口与外部电源连接进行供电，可以确保多通道数据传输装置正常传输数据。
53.在具体实施时，可以通过电线电源芯片将电源(外部电源、其它供电设备和锂电池64)提供的电压值进行相应的转换，使得输出的电压值满足mcu处理器31及其它集成芯片(例如max232电平转换芯片、sp485en电平转换芯片)的供电要求。
54.相较于现有技术，本实用新型提供的多通道数据传输装置，通过设置第一通信模块1、第二通信模块2和主控模块3，第一通信模块1、第二通信模块2分别与主控模块3连接，第一通信模块1的第一通讯接口11与第二通信模块2的多个第二通讯接口21之间形成多数据传输通道，使得多通道数据传输装置在通过第一通讯接口11与环境分析仪连接，以及通过多个第二通讯接口21与多个上位机采集设备连接时，可以将环境分析仪的数据及状态参数同时传输给多个上位机采集设备，实现了多通道传输来自环境分析仪的数据流，解决了市场上大多数环境分析仪的对外通讯接口数量无法满足多级环保监管的应用需求的问题，实现了多级环保监管部门联合管理。
55.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于
本实用新型的保护范围。