RS485数采仪系统及数采仪的制作方法

本实用新型涉及数采仪技术领域，尤其是涉及一种RS485数采仪系统及数采仪。

背景技术：

随着电子行业的不断发展，越来越多的数字输出式的采集装置、传感器应用在实际工程监测项目中，例如测斜仪、位移传感器、温湿度传感器、液位计、物位计等，均为RS485数字输出形式。

也随着“物联网”的概念问世，在国家政府的大力支持下，物联网涉及国民经济和人类社会生活的方方面面。我们结合了物联网技术以及行业中对各种传感器的应用，许多数据采集传输装置面世，但是现有技术中的数采仪长时间向采集装置供电，能耗很大。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种RS485数采仪，以缓解了现有技术中存在的继电器安全控制的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种RS485数采仪系统，所述系统包括供电模块、控制模块、采集模块和通信模块；

所述供电模块，用于与所述控制模块连接，为所述系统供电；

所述控制模块，用于与所述供电模块、采集模块和通信模块连接，控制所述采集模块采集数据，控制所述通信模块上传数据；

所述采集模块，用于与所述控制模块连接，采集数据并且传输给所述控制模块；

所述通信模块，用于所述控制模块连接，向服务器传输数据。

进一步的，所述供电模块为12V至24V的适配器。

进一步的，所述供电模块为4.2V电池。

进一步的，所述供电模块为太阳能供电装置。

进一步的，所述系统还包括定位模块；

所述定位模块，用于与所述控制模块连接，对所述系统进行定位。

进一步的，所述系统还包括存储模块；

所述存储模块，用于与所述控制模块连接，用于存储数据。

进一步的，所述控制模块包括时间控制器，所述时间控制器用于设定轮询时间，进行时间提醒。

进一步的，所述系统还包括：

射频模块，用于与所述控制模块和网关设备连接，接收所述控制模块传输的数据，向网关设备传输数据；

网关设备，用于与所述射频模块连接，与移动网络服务器通过移动网络连接，接收所述射频模块传输的数据，向移动网络服务器传输数据；

移动网络服务器，用于与所述网关设备和所述移动终端分别通过移动网络连接，接收所述网关设备传输的数据，向移动终端传输数据；

移动终端，用于与所述移动网络服务器通过移动网络连接，接收所述服务器传输的数据。

进一步的，所述系统还包括：

射频模块，用于与所述控制模块和网关设备连接，接收所述控制模块传输的数据，向网关设备传输数据；

网关设备，用于与所述射频模块连接，与移动终端通过无线局域网连接，接收所述射频模块传输的数据，向移动终端传输数据；

移动终端，用于与所述网关设备通过无线局域网连接，接收所述网关设备传输的数据。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种RS485数采仪，所述数采仪包括外壳和第一方面所述的数采仪系统。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种RS485数采仪系统及数采仪，所述系统包括供电模块、控制模块、采集模块和通信模块；所述供电模块，用于与所述控制模块连接，为所述系统供电；所述控制模块，用于与所述供电模块、采集模块和通信模块连接，控制所述采集模块采集数据，控制所述通信模块上传数据；所述采集模块，用于与所述控制模块连接，采集数据并且传输给所述控制模块；所述通信模块，用于所述控制模块连接，控制模块主要负责整个设备的运行控制，各个模块之间的数据交互。如控制电源管理模块进行设备休眠，控制RS485采集模块进行数据采集工作等；向服务器传输数据，能耗低，具有很强的灵活性和不同应用场景适应性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的RS485数采仪系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例二提供的RS485数采仪系统的结构框图；

图3为本实用新型实施例三提供的RS485数采仪系统的结构框图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种RS485数采仪系统，所述系统包括供电模块11、控制模块12、采集模块13和通信模块14；

所述供电模块11，用于与所述控制模块连接，为所述系统供电；

所述控制模块12，用于与所述供电模块、采集模块和通信模块连接，控制所述采集模块采集数据，控制所述通信模块上传数据；

所述采集模块13，用于与所述控制模块连接，采集数据并且传输给所述控制模块；

所述通信模块14，用于所述控制模块连接，向服务器传输数据。

其中供电模块主要用于供电，所述供电模块可以为12V至24V的适配器，也可以为4.2V电池或太阳能供电装置。数采仪系统的待机电流为200 μA，假设电池容量5300mAh，按照30分钟一次的数据提交频率，预计待机时间达到25-30天。

所述系统还包括定位模块；

所述定位模块，用于与所述控制模块连接，对所述系统进行定位。

所述系统还包括存储模块；

所述存储模块，用于与所述控制模块连接，用于存储数据。

所述控制模块包括时间控制器，所述时间控制器用于设定轮询时间，进行时间提醒。

在本实施例中，数采仪主要分为四大块：电源模块：判断外部输入电压的方式，负责主控制模块、RS485采集模块以及通信模块供电。采集模块为RS485采集模块，主要负责与不同485传感器之间的数据通信，例如：根据服务器预设的采集协议来采集传感器数据、修改传感器地址参数等。通信模块：对下负责于控制模块进行数据交互，对上负责与服务器传输数据。控制模块：主要负责整个设备的运行控制，各个模块之间的数据交互。如控制电源管理模块进行设备休眠，控制RS485采集模块进行数据采集工作等；

其中，通信模块与服务器交互使用MQTT传输协议，在设备程序内定义MQTT协议接口，通过调用MQTT协议接口即可完成对设备参数配置、运行控制、状态查询、数据采集、与传感器通信、传感器节点固件更新、设备定位、历史数据查询等功能。

数采仪系统进行数据采集的时候采用两种采集策略，可在两种模式之间切换：

(1)主动采集策略：设备根据预先设置的采集间隔时间，主动从与采集模块连接的传感器采集数据。每个传感器拥有独立的采集间隔时间。

(2)被动采集策略：数采仪与服务器保持长连接，时刻接受服务器指令。例如修改设备参数，修改采集数据，获取设备各项信息等。

具体的，采集模块设有多路传感器接口，采用485总线作为采集传感器的数据通道，传感器通过传感器接口挂接在485总线上，每个传感器接口可单独控制电源的开和关，在运行状态下，传感器节点打开传感器电源，通过485总线采集传感器数据后关闭传感器电源。

与数采仪连接的每路传感器都具备如下功能：

(1)数据接口：用于传输传感器数据，通过数据接口可以查询指定传感器历史数据，也可以启动指定传感器开始数据采集。

(2)管理接口：用于管理传感器节点，通过管理接口可以设置传感器节点参数，查传感器节点参数、状态，传感器节点的固件更新，查询传感器参数，设置传感器参数，查询传感器参数，打开或者关闭传感器。

(3)透传接口：通过透传通道可将数据原封不动的发送到传感器，并且从传感器接收到的数据也将原封不动的从透传接口发送出去。

数采仪系统提供了定位功能，在服务器上可看出数采仪系统具体安装位置，防止设备丢。当通信模块长时间连不上服务器时，则会将故障信息给指定的手机。因此在实施例二和实施例三中分别介绍两种系统结构，实现实时向移动终端发送信息的功能。

实施例二

如图2所示，一种RS485数采仪系统，所述系统包括供电模块21、控制模块22、采集模块23和通信模块24；

所述供电模块21，用于与所述控制模块连接，为所述系统供电；

所述控制模块22，用于与所述供电模块、采集模块和通信模块连接，控制所述采集模块采集数据，控制所述通信模块上传数据；

所述采集模块23，用于与所述控制模块连接，采集数据并且传输给所述控制模块；

所述通信模块24，用于所述控制模块连接，向服务器传输数据。

所述系统还包括：

射频模块25，用于与所述控制模块和网关设备连接，接收所述控制模块传输的数据，向网关设备传输数据；

网关设备26，用于与所述射频模块连接，与移动网络服务器通过移动网络连接，接收所述射频模块传输的数据，向移动网络服务器传输数据；

移动网络服务器27，用于与所述网关设备和所述移动终端分别通过移动网络连接，接收所述网关设备传输的数据，向移动终端传输数据；

移动终端28，用于与所述移动网络服务器通过移动网络连接，接收所述移动网络服务器传输的数据。

上述在射频模块、网关设备、移动网络服务器和移动终端之间传输的数据为数采仪系统故障的数据。

实施例三

如图3所示，一种RS485数采仪系统，所述系统包括供电模块31、控制模块32、采集模块33和通信模块34；

所述供电模块31，用于与所述控制模块连接，为所述系统供电；

所述控制模块32，用于与所述供电模块、采集模块和通信模块连接，控制所述采集模块采集数据，控制所述通信模块上传数据；

所述采集模块33，用于与所述控制模块连接，采集数据并且传输给所述控制模块；

所述通信模块34，用于所述控制模块连接，向服务器传输数据。

所述系统还包括：

射频模块35，用于与所述控制模块和网关设备连接，接收所述控制模块传输的数据，向网关设备传输数据；

网关设备36，用于与所述射频模块连接，与移动终端通过无线局域网连接，接收所述射频模块传输的数据，向移动终端传输数据；

移动终端37，用于与所述网关设备通过无线局域网连接，接收所述网关设备传输的数据。

上述在射频模块、网关设备和移动终端之间传输的数据为数采仪系统故障的数据。

实施例四

本实用新型实施例还提供一种数采仪，包括外壳和上述实施例所述的数采仪系统。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。