一种低功耗数据采集无线模块的制作方法

本实用新型涉及数据采集工具技术领域，具体涉及一种低功耗数据采集无线模块。

背景技术：

目前，国内化工厂区、农业区、水厂区或市政区的设施所产生的废水是城市生活污水的主要来源，控制与数据采集低功耗模块广泛的应用与废水治理和监控领域。传统的数据采集模块方式主要通过线缆的方式将监控系统电脑与数据采集模块连接，布设电缆往往伴随着，企业厂区挖路、开槽、或高空架设，施工难度比较大，成本较高。随着无线技术的不断提升，传统布线已经越来越不适应复杂的工业现场应用，企业迫切需要一种切合工业控制现场、安装施工便捷、节约成本与低功耗的新一代数据采集模块实时数据系统。不同的生活设施所产生的污染物的成分也大相径庭，其污染负荷和季节性变化也都很难把握，而且各个地区社会经济发展的不同以及人文因素使得污水处理难度增加，

因此，提供一种低功耗、低成本且安装便捷的低功耗数据采集无线模块，已是一个值得研究的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种低功耗、低成本且安装便捷的低功耗数据采集无线模块。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种低功耗数据采集无线模块，其特征在于：包括单片机、与单片机通过电源电路连接的电源、与单片机连接的usr-nb75模块、ai信号放大处理电路和rs485/rs232串口。

所述单片机的型号为stm32单片机，所述电源采用锂电池组。

所述单片机通过rs485/rs232串口与物联网平台连接。

所述usr-nb75模块支持nb-iot协议，所述单片机通过usr-nb75模块和rs485/rs232串口与现场设备连接。

积极有益效果：本实用新型实时数据转发并上传数据支持nb-iot协议的数据采集功能，便于采集plc、dcs、sis或仪表的数据，采用nb-iot协议进行数据传输，有低功耗、高速率、无线监控与控制，省去了传统的挖沟布线的工作量，可使工厂厂区、农业区、水厂厂区、市政等更加美观，用户更能减少施工工作量，提升安装效率，降低经济成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型usr-nb75模块的电路图；

图3为本实用新型的采集信息的工作流程图；

图中为：单片机1、电源电路2、电源3、usr-nb75模块4、ai信号放大处理电路5、rs485/rs232串口6。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，一种低功耗数据采集无线模块，包括单片机1、与单片机1通过电源电路2连接的电源3、与单片机1连接的usr-nb75模块4、ai信号放大处理电路5和rs485/rs232串口6。所述单片机1的型号为stm32单片机，stm32单片机具有flash存储空间，有固定的ai数据采集周期，一般的设为10秒，ai数据采集之后对rs485/rs232串口传感器轮询采集，将采集到的各项数据以及采集时间存储至stm32单片机的flash中进行存储，所述电源3采用锂电池组。所述单片机1通过rs485/rs232串口6与物联网平台连接。所述usr-nb75模块4支持nb-iot协议，所述单片机1通过usr-nb75模块4和rs485/rs232串口6与现场设备连接。

该低功耗数据采集无线模块进行实时数据转发平台并支持nb-iot协议的数据采集功能，支持modbusrtu主机协议，支持多路modbusrtu传感器设备，stm32单片机作为modbusrtu主站，定时轮询采集modbus传感器数据，一般的，定时轮询采集周期为10秒，电源2采用锂电池或太阳板电池，usr-nb75模块4具有远程控制功能，同时支持nb-iot协议，该低功耗数据采集无线模支持断电存储上电上传物联网平台，定时上传，低功耗数据采集无线模块上传数据传输唤醒一次、不上传休眠，低功耗数据采集无线模块所在电脑上通过rs485/rs232串口6与物联网平台和现场设备相连，所述低功耗数据采集无线模块通过nb-iot协议进行远距离传输，本实用新型安装便捷，操作简单，节约成本，切合工业、农业、水厂、市政等现场应用，易于推广实施。

低功耗数据采集无线模块的实时数据转发平台支持nb-iot协议，无线电路以usr-nb75为核心，通过uart与stm32单片机进行通讯，uart串口电路实现stm32单片机的rs-485/rs-232接口，支持modbusrtu协议。nb-iot模块采用usr-nb75多频段nb-iot模块，实现uart转nb-iot双向透传功能；国内全网通，覆盖全球主流区域，支持coap、udp、tcp透传，支持低功耗工作模式，可针对不同监控系统，如plc，dcs，sis或现场仪表进行数据点组态，进行数据采集与控制，分别显示，并根据rs485/rs232串口6的通讯协议将监控实时数据发送至物联网平台以及移动终端分别显示与控制，电锂电池24v给低功耗数据采集无线模块太阳板给电锂电池充电，所述低功耗数据采集无线模块具有rs485/rs232串口，支持modbusrtu主机协议，支持多路modbusrtu传感器设备，stm单片机作为modbusrtu主站，定时轮询采集modbus传感器数据。所述stm32单片机将采集到的各项数据以及采集时间存储至stm32单片机的flash中进行存储,向物联网平台发送数据周期到时stm32单片机对flash中的数据进行提取，只提取变化的数据，将数据组成协议包，激活nb-iot模块将数据发送，发送完毕后将nb-iot模块关闭，ai信号处理电路对两路模拟信号进行整形、滤波与放大，将信号传输至单片机，支持4-20ma电流信号，ai模拟量两路16通道进行数据采集周期与数据转发周期可根据实际情况进行调整。

低功耗数据采集无线模块的采集数据工作流程如下：采集周期时间到否，如果采集时间周期不到，执行等待功能，如果采集时间周期到，就开始采集数据，然后就会激活nb-iot模块网络，向服务器发送采集数据完毕,然后在此关闭nb-iot模块，等待下个命令再次激活nb-iot低功耗数据采集无线模块作为数搭建的无线链路，完成通讯。

本实用新型实时数据转发并上传数据支持nb-iot协议的数据采集功能，便于采集plc、dcs、sis或仪表的数据，采用nb-iot协议进行数据传输，有低功耗、高速率、无线监控与控制，省去了传统的挖沟布线的工作量，可使工厂厂区、农业区、水厂厂区、市政等更加美观，用户更能减少施工工作量，提升安装效率，降低经济成本。

技术特征：

1.一种低功耗数据采集无线模块，其特征在于：包括单片机、与单片机通过电源电路连接的电源、与单片机连接的usr-nb75模块、ai信号放大处理电路和rs485/rs232串口。

2.根据权利要求1所述的低功耗数据采集无线模块，其特征在于：所述单片机的型号为stm32单片机，所述电源采用锂电池组。

3.根据权利要求2所述的低功耗数据采集无线模块，其特征在于：所述单片机通过rs485/rs232串口与物联网平台连接。

4.根据权利要求2所述的低功耗数据采集无线模块，其特征在于：所述usr-nb75模块支持nb-iot协议，所述单片机通过usr-nb75模块和rs485/rs232串口与现场设备连接。

5.据权利要求1所述的低功耗数据采集无线模块，其特征在于：本无线模块进行实时数据转发平台并支持nb-iot协议的数据采集功能，支持modbusrtu主机协议，支持多路modbusrtu传感器设备，stm32单片机作为modbusrtu主站，定时轮询采集modbus传感器数据。

技术总结
本实用新型公开了一种低功耗数据采集无线模块，包括单片机、与单片机通过电源电路连接的电源、与单片机连接的USR‑NB75模块、AI信号放大处理电路和RS485/RS232串口，本实用新型实时数据转发并上传数据支持NB‑iot协议的数据采集功能，便于采集PLC、DCS、SIS或仪表的数据，采用NB‑iot协议进行数据传输，有低功耗、高速率、无线监控与控制，省去了传统的挖沟布线的工作量，可使工厂厂区、农业区、水厂厂区、市政等更加美观，用户更能减少施工工作量，提升安装效率，降低经济成本。

技术研发人员：陈若飞;王守闯;郝方方;甘险峰;刘富鑫
受保护的技术使用者：河南派亚尼尔自动化设备有限公司
技术研发日：2019.12.21
技术公布日：2020.06.16