CN107703805A - 基于级联模式的数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于级联模式的数据采集装置，包括以下步骤：步骤1，利用信息通道（GPRS、CDMA等），通过用电信息采集***，采集专公变侧智能电能表电压U、电流值I；步骤2，根据步骤1中的采集电流值I，分别计算三相差异不平衡度F与三相均衡不平衡度P；本发明设计合理且使用方便。本发明从变压器运行的基础理论出发，主要根据变压器技术参数，结合实际负荷情况，通过负载率的大小确定效率、综合功率损耗等指标，进而判断变压器经济运行状况。

Description

基于级联模式的数据采集装置

技术领域

本发明涉及基于级联模式的数据采集装置。

背景技术

数据采集(DAQ)，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电或者电信号，送到上位机中进行分析，处理。数据采集***是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量产品来实现灵活的、用户自定义的测量***。 数据采集组件，是实现数据采集(DAQ)功能的核心元件，可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入上位机。

基于PC总线的数据采集组件种类很多，其分类方法也有很多种。按照数据采集处理信号的不同可以分为模拟量输入 (A/D)、模拟量输出(D/A)、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入等功能。除此之外，有些数据采集组件支持多功能采集，可以集成多个功能。根据总线的不同，可分为PXI/CPCI组件和PCI组件。还有其它一些专用I/O组件，如智能接口组件、虚拟存储组件（电子盘）、信号调理组件、专用（接线）端子组件等，这些种类齐全、性能良好的I/O组件与IPC配合使用，可以快速配置数据采集***。

数据采集，又称数据获取，是利用一种装置，从***外部采集数据并输入到***内部的一个接口。数据采集技术广泛应用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。

被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包括对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量（或包括物理量，如灰度）数据。

在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，数据采集领域已经发生了重要的变化。首先，分布式控制应用场合中的智能数据采集***在国内外已经取得了长足的发展。其次，总线兼容型数据采集插件的数量不断增大，与个人计算机兼容的数据采集***的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。

生产数据编辑

智能制造离不开车间生产数据的支撑。在制造过程中，数控机床不仅是生产工具和设备，更是车间信息网络的节点，通过机床数据的自动化采集、统计、分析和反馈，将结果用于改善制造过程，将大大提高制造过程的柔性和加工过程的集成性，从而提升产品生产过程的质量和效率。盖勒普MDC***帮助企业解决了这一难题。[1]

生产数据及设备状态信息采集分析管理***MDC（Manufacturing Data Collection &Status Management）主要用于采集数控机床和其他生产设备的工作和运行状态数据，实现对设备的监视与控制，并对采集的数据进行分析处理，也可为MES和ERP等其他软件提供数据支持。MDC***是机床数据采集***和机床数据分析处理***的集成，是具有数据采集，机床监控，数据分析处理，报表输出等功能的车间应用管理和决策支援***。[2]

MDC通过与数控***、PLC***、以及机床电控部分的智能化集成，实现对机床数据采集部分的自动化执行，不需要操作人员的手动输入，这样保障了数据的实时性和准确性。在采集数据的挖掘方面，MDC为企业提供了更为专业化的分析和处理，个性化的数据处理和丰富的图形报表展示，对机床和生产相关的关键数据进行统计和分析，如开机率、主轴运转率、主轴负载率、NC运行率、故障率、设备综合利用率(OEE)、设备生产率、零部件合格率、质量百分比等。精确的数据及时传递并分散到相关流程部门处理，实时引导、响应和报告车间的生产动态，极大提升了解决问题的能力，推进了企业车间智能制造的进程。[1]

目的编辑

数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。数据采集***是

数据采集

数据采集

结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量***。

数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。基于PC的数据采集，通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合，进行测量。尽管数据采集***根据不同的应用需求有不同的定义，但各个***采集、分析和显示信息的目的却都相同。数据采集***整合了信号、传感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件。

原理编辑

在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各

数据采集

数据采集

种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多的实际的问题要解决。

假设对一个模拟信号x(t）每隔Δt时间采样一次。时间间隔Δt被称为采样间隔或者采样周期。它的倒数1/Δt被称为采样频率，单位是采样数/每秒。t=0，Δt,2Δt,3Δt……等等，x(t）的数值就被称为采样值。所有x(0),xΔt),x（2Δt）都是采样值。根据采样定理，最低采样频率必须是信号频率的两倍。反过来说，如果给定了采样频率，那么能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做奈奎斯特频

数据采集

数据采集

率，它是采样频率的一半。如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分，信号将在直流和奈奎斯特频率之间畸变。

采样率过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。这种信号畸变叫做混叠（alias）。出现的混频偏差（aliasfrequency）是输入信号的频率和最靠近的采样率整数倍的差的绝对值。

采样的结果将会是低于奈奎斯特频率(fs/2=50Hz）的信号可以被正确采样。而频率高于50HZ的信号成分采样时会发生畸变。分别产生了30、40和10Hz的畸变频率F2、F3和F4。计算混频偏差的公式是：

混频偏差=ABS(采样频率的整数倍－输入频率）

其中ABS表示“绝对值”，

为了避免这种情况的发生，通常在信号被采集（A/D）之前，经过一个低通滤波器，将信号中高于奈奎斯特频率的信号成分滤去。这个滤波器称为抗混叠滤波器。

采样频率应当怎样设置。也许可能会首先考虑用采集卡支持的最大频率。但是，较长时间使用很高的采样率可能会导致没有足够的内存或者硬盘存储数据太慢。理论上设置采样频率为被采集信号最高频率成分的2倍就够了，实际上工程中选用5～10倍，有时为了较好地还原波形，甚至更高一些。

通常，信号采集后都要去做适当的信号处理，例如FFT等。这里对样本数又有一个要求，一般不能只提供一个信号周期的数据样本，希望有5～10个周期，甚至更多的样本。并且希望所提供的样本总数是整周期个数的。这里又发生一个困难，并不知道，或不确切知道被采信号的频率，因此不但采样率不一定是信号频率的整倍数，也不能保证提供整周期数的样本。所有的仅仅是一个时间序列的离散的函数x(n）和采样频率。这是测量与分析的唯一依据。数据采集卡，数据采集模块，数据采集仪表等，都是数据采集工具。

现场采集编辑

对于大部分制造业企业，测量仪器的自动数据采集一直是个令人烦恼的事情，即使仪器已经具有RS232/485等接口，但仍然在使用一边测量，一边手工记录到纸张，最后再输入到PC中处理的方式，不但工作繁重，同时也无法保证数据的准确性，常常管理人员得到的数据已经是滞后了一两天的数据；而对于现场的不良产品信息及相关的产量数据，如何实现高效率、简洁、实时的数据采集更是一大难题。

采集功能编辑

·实时采集来自生产线的产量数据或是不良品的数量、或是生产线的故障类型（如停线、缺料、品质），并传输到数据库***中；

·接收来自数据库的信息：如生产计划信息、物料信息等；

·传输检查工位的不良品名称及数量信息；

·连接检测仪器，实现检测仪器数字化，数据采集仪自动从测量仪器中获取测量数据，进行记录，分析计算，形成相应的各类图形，对测量结果进行自动判断，如在机械加工零部件的跳动测量，拉力计拉力曲线的绘制等；

采集特点编辑

·配备RS232、RS485串口，可连接多个检测仪器实现自动数据采集；

·配备USB接口，方便数据的输出；

·配备RJ45接口，可通过网线接入网络；

·配备VGA视频输出及音频输出接口；

·内置WIFI模块，可通过无线方式接入，方便现场组网；

·最大支持32G数据存储空间；

·配备4.3英寸触摸屏，方便操作；

·用户可在网络中的任一PC通过接口获取数据，方便进行二次开发；

·可移动测量，即时传输数据，也可测试完成后，通过网络上传数据；

·电源连续工作时间6小时，待机时间长达10天；生产现场数据采集在品质过程中的非常重要的一个环节，好的数据采集方案可把品质管理人员从处理数据的繁重工作中解放出来，有更多的时间去解决实际的品质问题，同时即时的数据采集也使***真正地实现实时监控，尽早发现问题，避免更大的损失。

***实例编辑

简介

在一些工业现场中，设备长时间运行容易出现故障，为了监控这些设备，通常利用数据采集装置采集他们

数据采集

数据采集

运行时的数据并送给PC机，通过运行在PC机上的特定软件对这些数据进行分析，以此判断当前运行设备的状况，进而采取相应措施。当前常用的数据采集装置，在其***软件设计中，多采用单任务顺序机制。这样就存在***安全性差的问题。这对于稳定性、实时性要求很高的数据采集装置来说是不允许的，因此有必要引入嵌入式操作***。下面以μC/OSⅡ为操作***平台，基于ARM7系列处理器，对一种高性能的数据采集***开发进行探索。

操作***简介

嵌入式操作***μC/OSⅡ（microcontrolleroperatingsystem）是专为微控制器***和软件开发而设计的公开源代码的抢占式实时多任务操作***内核，是一段微控制器启动后首先执行的背景程序，作为整个***的框架贯穿***运行的始终。对于对实时性和稳定性要求很高的数据采集***来说，引入μC/OSⅡ无疑将大大改善其性能。

μC/OSⅡ的特点可以概括为以下几个方面：公开源代码，代码结构清晰、明了，注释详尽，组织有条理，可移植性好，可裁剪，可固化。内核属于抢占式，最多可以管理60个任务。μC/OSⅡ自1992年的第一版（μC/OS）以来已经有好几百个应用，是一个经实践证明好用且稳定可靠的内核。对μC/OSⅡ的研究和应用都很多。

***基本工作原理

应用时，数据采集***置于被监控的设备处，通过传感器对设备的电压或者电流信号进行采样、保持，并送入A/D转换器变成数字信号，然后将该信号送到FIFO中。当FIFO中存放的数据到了一定数目时，由ARM7从FIFO中读出，然后通过ARM7的以太网接口或者RS232送给上位机。考虑到要监控的设备可能会很多，所以设计了多路采集通道，他们经过模拟开关后再进入A/D转换器。CPLD是整个***的控制核心，他控制采集通道的切换、A/D转换器的启/停、转换后的数据在FIFO中的存放地址发生器、产生中断请求以通知ARM7读取存放在FIFO中的数据等。

***硬件结构

该***采用了Samsung公司的S3C4510B作为***与上位机沟通的桥梁，S3C4510B是基于以太网应用***的高性价比16/32位RISC微控制器，他有如下几个主要特点：

硬件方面内含一个由ARM公司设计的16/32位ARM7TDMIRISC处理器核，ARM7TDMI为低功耗、高性能的16/32核，最适合用于对价格及功耗敏感的应用场合。S3C4510B通过在ARM7TDMI核内容基础上扩展一系列完整地通用***器件。

片上资源包括2个带缓冲描述符（bufferdescriptor）的HDLC通道；2个UART通道；2个GDMA通道；2个32位定时器；18个可编程的I/O口。还有中断控制器；DRAM/SDRAM控制器；ROM/SRAM和FLASH控制器；***管理器；1个内部32位***总线仲裁器；1个外部存储器控制器等片内的逻辑控制电路。

这些为μC/OSⅡ的移植提供了优良的物理资源。

软件支持方面他有配套的代码编辑调试环境ADS12和JTAG在线调试功能，使S3C4510B芯片软件可以直接用C编写，这就使μC/OSⅡ的植入成为可能。

12位高速A/D转换电路采用AnalogDevices的AD574，该电路输出具有三态锁存功能。预处理电路包括了电流电压互感器、隔离电路和同步采样电路，他可以将信号转换成与AD574相匹配的量值，供后续处理。通讯电路采用常用的以太网接口与上位机相连，而232接口可作为备用，这样该装置既可作为便携式***使用，也可通过网络来对设备实施实时监控。

软件设计编辑

软件部分要分别编写S3C4510B部分的程序和CPLD控制程序。前者可分为μC/OSⅡ的移植和各个应用程序的编写，后者用VHDL语言实现。

对于S3C4510B部分，根据整个装置实现的功能和对他的要求进行***任务分割，并根据实际需要为各个任务分配优先级。***大致可分为如下几个任务：初始化CPLD控制参数；对FIFO的读取；与上位机的TCP/IP通讯；与上位机的串口通讯。对应每个任务，需要编写相应的应用程序，软件设计部分的关键技术有：

⑴μC/OSⅡ内核向S3C4510B中的移植，要根据处理器的特点合理地修改μC/OSⅡ的3个与处理器相关的文件：OS_CPUH，OS_CPU_AASM，OS_CPU_C.C。主要是将文件中的汇编指令，改为ARM7的汇编指令，并根据CPU的特点对文件中寄存器的初值进行改写。

⑵内存配置问题。对于存储器容量的设计，要综合考虑μC/OSⅡ内核代码和应用程序代码的大小。每个任务是独立运行的，必须给每个任务提供单独的栈空间（RAM），RAM总量的计算公式为：

RAM总量=应用程序的RAM需求+内核数据区的RAM需求+各任务栈需求之总和+最多中断嵌套所需堆栈。

⑶TCP/IP协议在μC/OSⅡ中的实现。为了满足嵌入式设备与Internet网络直接交换信息的要求，在μC/OSⅡ中又移植了LwIP协议栈。

LwIP是瑞士计算机科学院（SwedishInstituteofComputerScience）的AdamDunkels等开发的一套用于嵌入式***的开放源代码TCP/IP协议栈。LwIP的含义是LightWeight（轻型）IP协议。LwIP可以移植到操作***上，也可以在无操作***的情况下独立运行。LwIPTCP/IP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用，一般他只需要几十k的RAM和40k左右的ROM就可以运行，这使LwIP协议栈适合在低端嵌入式***中使用。

LwIP的特性有：支持多网络接口下的IP转发；支持ICMP协议；包括实验性扩展的的UDP（用户数据报协议）；包括阻塞控制、RTT估算、快速恢复和快速转发的TCP（传输控制协议）；提供专门的内部回调接口（rawAPI）用于提高应用程序性能。

LwIP可以很容易地在μC/OSⅡ的调度下，为***增加网络通信和网络管理功能。LwIP协议栈在设计时就考虑到了将来的移植问题，他把所有与硬件，OS，编译器相关的部份独立出来，放在/src/arch目录下。因此LwIP在μC/OSⅡ上的实现就是修改这个目录下的文件，其他的文件一般不应该修改。在驱动中主要是根据S3C4510B内的以太网控制特殊功能寄存器，编写网络接口的处发送包、接收包函数，初始化以及用于以太网控制器的外部中断服务程序。

产品采购编辑

数据采集器也称为盘点机或者掌上移动电脑，它的主要特征是一体性和机动性，具有小巧的体型，较轻的重量，性能完善齐全，可以手持操作。时下用手机扫描条码将数据录入智能手机当中，可以视为典型一例，实在是方便实用。

首先，了解数据采集器的基本知识，方能选择好。其实它就是将扫描及数据实现一体化，由于可通过电池工作，因此数据采集器支持离线操作。它还支持实时采集和显示、对数据进行储存、传输及处理自动化的功能，使数据准确及时，实用可靠。

下面了解数据采集选购的时候要知道的两个类型

选择条码采集器设备时候，要知道一般分有手持型和固定型，还分有批处理和无线型。

手持的，顾名思义就可以拿在手上移动采集条码数据的，而固定型则是固定在某一处的。

批处理型数据采集器支持USB及串口数据线，与计算机实现通信，支持离线工作。无线数据采集器则是通过无线网络随时与本地应用服务器连接并更新。批处理方式在条码采集完毕之后，通过通讯座向电脑传输信息。无线方式则支持与个人计算机实时交换数据。一般情况下，单独进行批处理的条形码采集器价格相对无线采集的要低点，选择哪种类型，这个根据实际使用情况来决定使用那种类型。

选择数据采集器还应注意容量和速度因素

每当使用数据采集器的时候，会碰到所要采集的数据多少的问题，如果数据量大，则需要选择大容量的、其实是处理的速度。由于数字电路高端技术的不断研发，在采集器主要结构中，CPU一般是采用十六或三十二位的处理器，而位数和主频越高，采集器对数据的采集和处理能力、速度则越强要，工作效率越高。内存上则大部分使用的是FLASH-ROM+RAM型，能够在持久的不供电情况下保留信息，而且较快的读写速度保证了操作的高效，内存容量的增大使数据一次性处理增快。

尤其是数据量比较大的时候，容量和运行速度是事先都要预算好的。

是否需要支持大屏幕、大容量电池

一些应用场合需要大点的采集器屏幕，以便使用人员能够随时轻松查看到数据。同时有些场合需要长时间连续使用，这个时候就要考虑电池的供电能力，能供多长时间就要重新充电。条码采集设备、显示屏、CPU都能够带来功耗，部分结构可支持电池工作。条码采集扫描和键盘输入是两种重要的设备输入途径。大部分采集器具备屏幕，根据所需它们还可以支持中英文和图形的高精度显示等。

选购数据采集器是否需要编程

更多的时候，在采集器收集到条码信息后，需要立刻进行处理，换算出直接可看的结果。这就需要在设备基础上进行二次编程开发了。

接口：

根据实际设备情况选择条码数据采集器的接口：一般有串口、红外口、并口可与多类标准串口、并口设备进行连接传输数据，无线的还可以直接传输数据。

数据采集器设备应经广泛应用于货物出入仓库和快递物流，行政和企业管理***等各个领域。以上就是根据实际经验所编写的数据采集器选择应当注意的几点事项。

在工业现场，为了实现对物理量的采集，通常会安装各种类型的传感器，如压力的、温度的、流量的、声音的、电参数的等等。由于需要使用的传感器较多，并且受现场环境的限制，采集***布线将变得非常复杂，因此数据采集***单一的级联组网模式将严重制约现场数据采集的实施。并且单一模式下的级联方式，容易导致一台“数据采集组件”出现故障整个数据采集装置瘫痪的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有效的基于级联模式的数据采集装置，其可以通过灵活多样的数据采集组网方式，实现高效可靠的数据传输和采集。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于级联模式的数据采集装置，其具体包括以下内容：

（1）“电源交换组件”结构，核心部件为4块独立电源组成和1台8口数据交换机，单个电源可接收220V交流电压输入，电源之间无相互串连或并联，其中1个电源与电源总控开关相连并且为8口数据交换机供电，总控开关开启则该电源接通。

其余3个电源设置独立电源开关，在电源总控开关开启前提下，可单独对任意一台电源进行供电的开启和关闭。

“电源交换组件” 同时具备1个以太网接口和7个输出接口，其中1个以太网接口连接上位机，7个输出接口均可为“数据采集组件”提供 24V直流电压供电和以太网数据传输能力。

（2）数据传输通讯模式，通过供电通讯一体电缆连接“数据采集组件”和“电源交换组件”或实现“数据采集组件”之间互联，电缆两端有连接器可串接延长，线缆具有电磁屏蔽、防拉拽、防挤压等特性。通过供电通讯一体电缆可实现安全、稳定的数据通讯以保证数据的安全可靠传输。

（3）“数据采集组件”结构，输入接口通过供电通讯一体电缆连接“电源交换组件”或其他“数据采集组件”，具备直流24V电压输入及以太网信号传输能力；输出接口通过供电通讯一体电缆连接其他“数据采集组件”，同时具备直流24V电压输入及以太网信号传输能力；“数据采集组件”可连接16路一次原件（压力、温度变送器等），一次原件接口同时具备直流电压供电及“4-20mA直流电流”信号采集能力。

至此，对于工业现场物理信号的传输和采集，通过基于级联模式的数据采集装置，按照一定的数据通讯模式（以太网网络信号）传输至上位机中，完成了物理信号的数据采集工作。

装置研制开发涉及数据采集、开关电源稳压、通讯供电电缆连接等相关技术。其中：数据采集主要性能指标有通道数、采样频率、分辨率、精度、量程、增益、触发等；开关电源稳压技术包括主电路、控制电路、检测电路、辅助电源等；供电通讯电缆包括接头选择、安装方式、电气参数、数据通讯、线缆结构、电磁屏蔽、防拉拽、防挤压等。

由于在工业现场，为了实现对物理量的采集，通常会安装各种类型的传感器，如压力的、温度的、流量的、声音的、电参数的等等。由于需要使用的传感器较多，并且受现场环境的限制，目前数据采集装置单一的级联组网模式将严重制约现场数据采集的实施，因此采用上述数据采集装置后，在数据采集的可靠性、数据传输的稳定性以及组网的灵活性方面将优于现有的单一级联组网模式数据采集***。

采用上述技术方案所产生的有益效果为：

本发明将数据采集装置中稳压电源与数据交换机设计为“电源交换组件”，“电源交换组件”支持220V交流电输入，具备1个以太网接口和7个输出接口，。其中1个以太网接口连接上位机，7个输出接口可同时输出小于或等于24V的直流电压及以太网信号，用以“向下”级联“数据采集组件”。同时，每台“数据采集组件”设计有1个输入接口和1个输出接口，均可以接受小于或等于24V的直流电压及以太网信号，以保证“数据采集组件”之间的相互级联。此外，电源和网络信号通过设计供电通讯一体电缆进行传输。因此基于级联模式的数据采集装置实现了对数据采集的安全可靠性要求，避免了单一组网模式下，任一数据采集卡件故障导致整个采集***瘫痪的现场重大技术障碍，而且通过采用灵活多样的级联模式，提高了数据采集装置的组网灵活性，也有效减轻了现场布线的安装工作量。

本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的基于级联模式的数据采集装置，包括电源交换组件，电源交换组件包括至少一个且8口的数据交换机、一台主稳压电源以及至少一台次稳压电源；

其中主稳压电源的充电电路与市电电连接，主稳压电源的输出电路与数据交换机供电；

主稳压电源与次稳压电源彼此独立且之间无相互串连或并联；

主稳压电源与次稳压电源的输出电压提供小于或等于24V的直流电压。

次稳压电源为三台且彼此独立且之间无相互串连或并联。

电源交换组件的以太网接口通信连接有上位机。

电源交换组件电连接有数据采集组件；数据采集组件之间电连接；

次稳压电源与主稳压电源分别通过输出接口向各个数据采集组件提供24V直流电压，7口的数据交换机与数据采集组件之间数据通信连接。

电源交换组件与数据采集组件之间以及数据采集组件之间通过供电通信一体电缆连接。

供电通信一体电缆包括供电缆线与通信缆线，供电缆线与通信缆线以及通信缆线相互之间设置有电磁屏蔽。

数据采集组件通信连接有测量元件。

测量元件包括用于监测工业电路的电压表与电流表、用于监控电路元件温度的电子温度计、或监测电路元件噪音的噪声检测仪。

本发明通过4组电源彼此独立，从而从根本上解决了电路上电压降损耗的问题，保证末端或长距离端的电源交换组件得到稳定持续的电源供电，保证了电路的问题与用电的安全。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于级联模式的数据采集装置，其特征在于：包括电源交换组件，电源交换组件包括至少一个且带有8口的数据交换机、一台主稳压电源以及至少一台次稳压电源；

其中主稳压电源的充电电路与市电电连接，主稳压电源的输出电路与数据交换机供电；

主稳压电源与次稳压电源彼此独立且之间无相互串联或并联；

主稳压电源与次稳压电源的输出电压提供小于或等于24V的直流电压。

2.根据权利要求1所述的基于级联模式的数据采集装置，其特征在于: 次稳压电源为三台且彼此独立且之间无相互串联或并联。

3.根据权利要求2所述的基于级联模式的数据采集装置，其特征在于: 电源交换组件的以太网接口通信连接有上位机。

4.根据权利要求3所述的基于级联模式的数据采集装置，其特征在于: 电源交换组件电连接有数据采集组件；数据采集组件之间电连接；

次稳压电源与主稳压电源分别通过输出接口向各个数据采集组件提供24V直流电压，数据交换机与数据采集组件之间数据通信连接。

5.根据权利要求4所述的基于级联模式的数据采集装置，其特征在于: 电源交换组件与数据采集组件之间以及数据采集组件之间通过供电通信一体电缆连接。

6.根据权利要求5所述的基于级联模式的数据采集装置，其特征在于: 供电通信一体电缆包括供电缆线与通信缆线，供电缆线与通信缆线以及通信缆线相互之间设置有电磁屏蔽。

7.根据权利要求6所述的基于级联模式的数据采集装置，其特征在于: 数据采集组件通信连接有测量元件。

8.根据权利要求7所述的基于级联模式的数据采集装置，其特征在于: 测量元件包括用于监测工业电路的电压表与电流表、用于监控电路元件温度的电子温度计、或监测电路元件噪音的噪声检测仪。