CN211878729U - 一种采集设备智能监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采集设备智能监控***，包括云平台、人机交互终端、存储模块、第一通信模块、第二通信模块、智能采集终端和数据采集设备，数据采集设备安装在采集现场，数据采集设备用于采集现场数据，数据采集设备经第一通信模块与智能采集终端的输入端连接，智能采集终端的输出端经第二通信模块与云平台连接，云平台与人机交互终端连接，存储模块与人机交互终端连接。本实用新型通过扩展性强的智能采集终端，将不同类型的传感器进行数据集中，布线少，成本低，通过设置人机交互终端不同的应用***，方便用户进行不同需求的设备监控，使用方便，实用性强。

Description

一种采集设备智能监控***

技术领域

本实用新型涉及采集***的技术领域，尤其涉及一种采集设备智能监控***。

背景技术

自2015年提出了“中国制造2025”的行动纲领后，我国在人工智能、物联网、云计算、大数据等领域得到了飞速发展，使物联网和大数据云分析技术日渐成熟和普及，同时移动数据网络资费的不断降低，移动通信的成本逐年降低，依靠无线网络进行数据传输的工控行业的远程监控成本也大幅度降低，致使工控行业无线监控得以快速发展。

然而在现有技术中，大多数的采集监控***监控的智能设备较为单一，往往只能监控个别传感器的数据或某种类型的传感器数据，无法进行有效扩展，不能得到广泛的应用。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种基于ZigBee WIFI的智能监测和数据采集***”，其公告号：CN204631604U，其申请日：2015年05月27日，包含手机终端、设在手机终端上的触摸式显示器、设在手机终端内的ZigBee模块、WIFI模块、显示模块、处理器和无线路 由器以及远程监控装置，所述的远程监控装置通过无线路由器与WIFI模块相连接，触摸式显示器、ZigBee模块、WIFI 模块以及显示模块分别与处理器相连接，显示模块与触 摸式显示器相连接，远程监控装置包括光照采集装置和温湿 度采集装置以及天线，光照采集装置和温湿度采集装置通过天线与无线路由器相信号连接。该申请的数据采集监控***，能监控的数据信息较为单一，只有单个监控界面，无法进行进一步扩展，应用范围小，不适合推广使用。

发明内容

本实用新型主要解决现有的技术中采集设备监控***监控范围窄以及可扩展性差的问题；提供一种采集设备智能监控***，可扩展性强，成本低、具有较高的实用性。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种采集设备智能监控***，包括云平台、人机交互终端、存储模块、第一通信模块、第二通信模块、智能采集终端和数据采集设备，所述数据采集设备安装在采集现场，所述数据采集设备用于采集现场数据，所述数据采集设备经第一通信模块与智能采集终端的输入端连接，所述智能采集终端的输出端经第二通信模块与云平台连接，所述云平台与人机交互终端连接，所述存储模块与人机交互终端连接，所述人机交互终端包括处理模块、显示器、智慧环保***、智慧水利***、智慧电力***、智慧交通***以及工业控制***，所述显示器、智慧环保***、智慧水利***、智慧电力***、智慧交通***以及工业控制***均与处理模块连接。通过数据采集设备将相应的数据信息进行采集，通过智能采集终端进行集中并上传到云平台，云平台将数据传递给人机交互终端，并通过存储模块进行数据存储，根据需求，设置有智慧环保***、智慧水利***、智慧电力***、智慧交通***以及工业控制***，用户可根据自身需求，获取不同***的监控信息，智能采集终端还设置有若干个可扩展性接口，用于满足用户不用的数据采集要求，可扩展性强，同时，智慧环保***、智慧水利***、智慧电力***、智慧交通***以及工业控制***下对应有不同的监控内容，实用性高。

作为优选，所述的数据采集设备包括电表、水位传感器、液体流量计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、声光报警器、烟雾传感器以及图像传感器，所述电表、水位传感器、液体流量计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、声光报警器、烟雾传感器以及图像传感器均通过第一通信模块与智能采集终端连接。设置有电表、水位传感器、液体流量计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、声光报警器、烟雾传感器以及图像传感器，根据实际需求，还可以进行传感器设备的扩展，通过第一通信模块与智能采集终端连接，即可将采集的数据传递到云平台，使得本申请的监控***可扩展性强，同时，也可以相应减少传感器的布置，形成单一数据的监控，有效节约成本。

作为优选，所述的第一通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，所述有线通信模块包括RS485模块或RS232模块，所述无线通信模块包括LoRa无线模块或GPRS模块。采用无线通信进行传感器与智能采集终端的通信，使得***整体的布线更加方便合理，减少施工周期，加快设备投入使用的时间，增强了***的实用性。

作为优选，所述的智能采集终端包括壳体以及安装在壳体内的MCU、供电模块、稳压模块、RS485模块、GPRS模块、RS232模块、显示模块和若干个A/D转换模块，所述供电模块分别与稳压模块、若干个A/D转换模块以及显示模块连接，所述稳压模块分别与MCU、RS485模块、GPRS模块以及RS232模块连接，所述RS485模块、GPRS模块、RS232模块、显示模块和若干个A/D转换模块均与MCU连接。设置有RS485模块、GPRS模块、RS232模块，方便MCU与各传感器进行通信联系，保障数据能安全稳定的传递到云平台，设置有若干个A/D转换模块，使得多个模拟量数据能同时传递到MCU，不会产生数据丢失的情况。

作为优选，所述的壳体的一侧安装有电源插口，所述壳体上端设置有操作面板，所述操作面板上安装有若干个操作按键，所述操作按键的一侧安装有若干个指示灯，所述操作面板上安装有显示屏，所述壳体的一侧安装有SIM卡的卡槽，所述SIM卡卡槽的一侧设置有GPRS信号灯，所述壳体的一侧还设置有若干个接口。设置GPRS信号灯，在数据进行传递时，信号灯进行提示，通过显示屏可方便的了解数据的传递情况，提升的装置的实用性。

作为优选，所述的供电模块包括电源VCC、供电芯片、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电容C51、电容C52、电容C53、电容C5A、电容C5B、电容C5C和电感LP2，所述供电芯片的IN端与电源VCC连接，所述供电芯片的EN端经电阻R51与电源VCC连接，所述供电芯片的SS端经电容C51接地，所述供电芯片的BS端与电容C53的一端连接，所述电容C53的另一端分别与供电芯片的SW端以及电感LP2的一端连接，所述电感LP2的另一端分别与电容C5A的正极、电容C5B的正极、电容C5C的正极以及电阻R54的一端连接，所述电容C5A的负极、电容C5B的负极以及电容C5C的负极均接地，所述电阻R54的另一端分别与供电芯片的FB端以及电阻R53的一端连接，所述电阻R53的另一端与电阻R52连接，所述电阻R52经电容C52与供电芯片的COMP端连接。电源VCC采用电容式电源，有若干个电容进行并联组成，提供稳定的电源，保证了智能采集终端的可靠供电。

作为优选，所述的RS485模块包括RS485通讯芯片、电阻R413、电阻R423、电阻R433、电阻R443以及电阻R453，所述RS485通讯芯片的接收器输出端与MCU的PC11脚连接，所述RS485通讯芯片的接收器输出使能端和驱动器接收使能端连接后与MCU的PD0脚连接，所述RS485通讯芯片的驱动器输入端与MCU的PC10脚连接，所述RS485通讯芯片的电源端与稳压模块连接，所述RS485通讯芯片的接收器同相输入端分别与电阻R433的一端、电阻R413的一端以及电阻R453的一端连接，所述电阻R433的另一端与稳压模块连接，所述电阻R453的另一端与端口CON1连接，所述电阻R413的另一端分别与电阻R443的一端、电阻R423的一端以及RS485通讯芯片的接收器反向输入端连接，所述电阻R443的另一端与端口CON2连接，所述电阻R423的另一端接地。RS485通讯芯片采用MAX485，实现RS485通信，将数据采集设备采集的数据传递给MCU，MCU采用的芯片型号为STM32F103VBT6。

作为优选，所述的GPRS模块包括GPRS芯片、SIM芯片、静电保护芯片、发光二极管LED、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容CSD、电容CSC、电容CSR和电容CSV，所述GPRS芯片的NETLIGHT脚经电阻R1分别与发光二极管LED的阳极以及电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与MCU的PB13脚连接，所述发光二极管LED的阴极接地，所述GPRS芯片的PWRKEY脚与MCU的PB11脚连接，所述GPRS芯片的DTR脚与MCU的PB1脚连接，所述GPRS芯片的RI脚与MCU的PB0脚连接，所述GPRS芯片的DCD脚与MCU的PA7脚连接，所述GPRS芯片的NRESET脚经电阻R3与稳压电路连接，所述GPRS芯片的SIMDATA脚分别与电容CSD的一端以及电阻R4的一端连接，所述电容CSD的另一端接地，所述电阻R4的另一端分别与SIM芯片的I/O脚以及静电保护芯片连接，所述SIM芯片的VCC脚经电容CSV接地，所述SIM芯片的RST脚分别与静电保护芯片以及电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与GPRS芯片的SIMRST脚以及电容CSR的一端连接，所述电容CSR的另一端接地，所述SIM芯片的CLK脚分别与静电保护芯片以及电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端分别与GPRS芯片的SIMCLK脚以及电容CSC的一端连接，所述电容CSC的另一端接地。GPRS芯片的型号为SIM800A，静电保护芯片的型号为SMF05C。

本实用新型的有益效果是：（1）通过扩展性强的智能采集终端，将不同类型的传感器进行数据集中，布线少，成本低；（2）通过设置人机交互终端不同的应用***，方便用户进行不同需求的设备监控，使用方便，实用性强。

附图说明

图1是实施例一的智能监控***的连接框图。

图2是实施例一的供电模块的电路原理图。

图3是实施例一的RS485模块的电路原理图。

图4是实施例一的GPRS模块的的部分电路原理图。

图5是实施例一的壳体的结构示意图。

图中1.数据采集设备，2.第一通信模块，3.智能采集终端，4.第二通信模块，5.云平台，6.人机交互终端，7.存储模块，10.壳体，11.电源插口，12.SIM卡槽，13.操作按键，14.指示灯，15.显示屏，16.GPRS信号灯，17.接口。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：一种采集设备智能监控***，如图1所示，包括云平台5、人机交互终端6、存储模块7、第一通信模块2、第二通信模块4、智能采集终端3和数据采集设备1，数据采集设备1包括电表、水位传感器、液体流量计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、声光报警器、烟雾传感器以及图像传感器，根据用户需求，还可以增加其他类型的传感器，也可以根据用户需求，减少非必要的传感器，电表、水位传感器、液体流量计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、声光报警器、烟雾传感器以及图像传感器安装在采集现场，用于采集现场数据，电表、水位传感器、液体流量计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、声光报警器、烟雾传感器以及图像传感器均通过第一通信模块2与智能采集终端3连接，第一通信模块2包括有线通信模块和无线通信模块，有线通信模块包括RS485模块或RS232模块，无线通信模块包括LoRa无线模块或GPRS模块，智能采集终端3的输出端经第二通信模块4与云平台5连接，第二通信模块4包括2G/4G网络通讯，云平台5与人机交互终端6连接，存储模块7与人机交互终端6连接，人机交互终端6包括有处理模块、显示器、智慧环保***、智慧水利***、智慧电力***、智慧交通***以及工业控制***，显示器、智慧环保***、智慧水利***、智慧电力***、智慧交通***以及工业控制***均与处理模块连接，其中，智慧环保***包括有TVOC废气治理工况实时监控***、环保用电监管监控***、污水处理数据监控***以及气象环保监控***等，智慧水利***包括水闸监控***、水资源监控***、水库安全检测***、水文自动测报***、取用水在线监测以及河道监测***，智慧电力***包括变电站自动化监控、用户自动化监控、水利发电设备监控以及风光发电逆变器远程监控，智慧交通***包括电子警察、红绿灯拍照、交通灯参数监控以及车流量数据采集***，工业控制***包括电梯远程监控***、泵站远程监控***、锅炉远程监测***、起重机远程无线管理以及中央空调主机无人值守***等。

如图5所示，智能采集终端3包括壳体10以及安装在壳体10内的MCU、供电模块、稳压模块、RS485模块、GPRS模块、RS232模块、显示模块和若干个A/D转换模块，供电模块分别与稳压模块、若干个A/D转换模块以及显示模块连接，稳压模块分别与MCU、RS485模块、GPRS模块以及RS232模块连接，RS485模块、GPRS模块、RS232模块、显示模块和若干个A/D转换模块均与MCU连接，壳体10的一侧安装有电源插口11，壳体10上端设置有操作面板，操作面板上安装有若干个操作按键13，操作按键13的一侧安装有若干个指示灯14，操作面板上安装有显示屏15，壳体10的一侧安装有SIM卡的卡槽12，SIM卡卡槽12的一侧设置有GPRS信号灯16，壳体10的一侧还设置有若干个接口17。

如图2所示，供电模块包括电源VCC、供电芯片、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电容C51、电容C52、电容C53、电容C5A、电容C5B、电容C5C和电感LP2，供电芯片的IN端与电源VCC连接，供电芯片的EN端经电阻R51与电源VCC连接，供电芯片的SS端经电容C51接地，供电芯片的BS端与电容C53的一端连接，电容C53的另一端分别与供电芯片的SW端以及电感LP2的一端连接，电感LP2的另一端分别与电容C5A的正极、电容C5B的正极、电容C5C的正极以及电阻R54的一端连接，电容C5A的负极、电容C5B的负极以及电容C5C的负极均接地，电阻R54的另一端分别与供电芯片的FB端以及电阻R53的一端连接，电阻R53的另一端与电阻R52连接，电阻R52经电容C52与供电芯片的COMP端连接。

如图3所示，RS485模块包括RS485通讯芯片、电阻R413、电阻R423、电阻R433、电阻R443以及电阻R453，RS485通讯芯片的接收器输出端与MCU的PC11脚连接，RS485通讯芯片的接收器输出使能端和驱动器接收使能端连接后与MCU的PD0脚连接，RS485通讯芯片的驱动器输入端与MCU的PC10脚连接，RS485通讯芯片的电源端与稳压模块连接，RS485通讯芯片的接收器同相输入端分别与电阻R433的一端、电阻R413的一端以及电阻R453的一端连接，电阻R433的另一端与稳压模块连接，电阻R453的另一端与端口CON1连接，电阻R413的另一端分别与电阻R443的一端、电阻R423的一端以及RS485通讯芯片的接收器反向输入端连接，电阻R443的另一端与端口CON2连接，电阻R423的另一端接地。

如图4所示，GPRS模块包括GPRS芯片、SIM芯片、静电保护芯片、发光二极管LED、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容CSD、电容CSC、电容CSR和电容CSV，GPRS芯片的NETLIGHT脚经电阻R1分别与发光二极管LED的阳极以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与MCU的PB13脚连接，发光二极管LED的阴极接地，GPRS芯片的PWRKEY脚与MCU的PB11脚连接，GPRS芯片的DTR脚与MCU的PB1脚连接，GPRS芯片的RI脚与MCU的PB0脚连接，GPRS芯片的DCD脚与MCU的PA7脚连接，GPRS芯片的NRESET脚经电阻R3与稳压电路连接，GPRS芯片的SIMDATA脚分别与电容CSD的一端以及电阻R4的一端连接，电容CSD的另一端接地，电阻R4的另一端分别与SIM芯片的I/O脚以及静电保护芯片连接，SIM芯片的VCC脚经电容CSV接地，SIM芯片的RST脚分别与静电保护芯片以及电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端分别与GPRS芯片的SIMRST脚以及电容CSR的一端连接，电容CSR的另一端接地，SIM芯片的CLK脚分别与静电保护芯片以及电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端分别与GPRS芯片的SIMCLK脚以及电容CSC的一端连接，电容CSC的另一端接地。

在实际应用中，各传感器将数据采集后通过GPRS以及RS485通信将数据传递到集中器，在数据通过GPRS无线进行传递过程中，位于智能采集终端3壳体10上的GPRS信号灯16会进行闪烁，提示数据正在进行传递，同时，位于壳体10上的显示屏15显示数据传递的类型和进度，工作人员可通过显示屏15旁边的操作按键13进行按键操作，包括数据类型的详细查询以及数据传递的中断请求，使用RS485或RS232进行通讯时，通过壳体10侧边的接口17进行布线连接，将传感器输出端口与壳体10的接口17进行连接，实现数据的传递，智能采集终端3将数据进行集中后通过4G网络将数据上传给云平台5，云平台5将数据传递给人机交互终端6的处理模块，处理模块先将数据通过存储模块7进行数据存储，当用户需要进行监控查看时，用户通过显示器选取需要查看的类型，处理模块根据用户指定的类型调取存储模块7的数据，可扩展性强，实用性高。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种采集设备智能监控***，其特征在于，包括

云平台、人机交互终端、存储模块、第一通信模块、第二通信模块、智能采集终端和数据采集设备，所述数据采集设备安装在采集现场，所述数据采集设备用于采集现场数据，所述数据采集设备经第一通信模块与智能采集终端的输入端连接，所述智能采集终端的输出端经第二通信模块与云平台连接，所述云平台与人机交互终端连接，所述存储模块与人机交互终端连接，所述人机交互终端包括处理模块、显示器、智慧环保***、智慧水利***、智慧电力***、智慧交通***以及工业控制***，所述显示器、智慧环保***、智慧水利***、智慧电力***、智慧交通***以及工业控制***均与处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种采集设备智能监控***，其特征在于，所述数据采集设备包括电表、水位传感器、液体流量计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、声光报警器、烟雾传感器以及图像传感器，所述电表、水位传感器、液体流量计、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、声光报警器、烟雾传感器以及图像传感器均通过第一通信模块与智能采集终端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种采集设备智能监控***，其特征在于，所述第一通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，所述有线通信模块包括RS485模块或RS232模块，所述无线通信模块包括LoRa无线模块或GPRS模块。

4.根据权利要求1所述的一种采集设备智能监控***，其特征在于，所述智能采集终端包括壳体以及安装在壳体内的MCU、供电模块、稳压模块、RS485模块、GPRS模块、RS232模块、显示模块和若干个A/D转换模块，所述供电模块分别与稳压模块、若干个A/D转换模块以及显示模块连接，所述稳压模块分别与MCU、RS485模块、GPRS模块以及RS232模块连接，所述RS485模块、GPRS模块、RS232模块、显示模块和若干个A/D转换模块均与MCU连接。

5.根据权利要求4所述的一种采集设备智能监控***，其特征在于，所述壳体的一侧安装有电源插口，所述壳体上端设置有操作面板，所述操作面板上安装有若干个操作按键，所述操作按键的一侧安装有若干个指示灯，所述操作面板上安装有显示屏，所述壳体的一侧安装有SIM卡的卡槽，所述SIM卡卡槽的一侧设置有GPRS信号灯，所述壳体的一侧还设置有若干个接口。

6.根据权利要求4或5所述的一种采集设备智能监控***，其特征在于，所述供电模块包括电源VCC、供电芯片、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电容C51、电容C52、电容C53、电容C5A、电容C5B、电容C5C和电感LP2，所述供电芯片的IN端与电源VCC连接，所述供电芯片的EN端经电阻R51与电源VCC连接，所述供电芯片的SS端经电容C51接地，所述供电芯片的BS端与电容C53的一端连接，所述电容C53的另一端分别与供电芯片的SW端以及电感LP2的一端连接，所述电感LP2的另一端分别与电容C5A的正极、电容C5B的正极、电容C5C的正极以及电阻R54的一端连接，所述电容C5A的负极、电容C5B的负极以及电容C5C的负极均接地，所述电阻R54的另一端分别与供电芯片的FB端以及电阻R53的一端连接，所述电阻R53的另一端与电阻R52连接，所述电阻R52经电容C52与供电芯片的COMP端连接。

7.根据权利要求4或5所述的一种采集设备智能监控***，其特征在于，所述RS485模块包括RS485通讯芯片、电阻R413、电阻R423、电阻R433、电阻R443以及电阻R453，所述RS485通讯芯片的接收器输出端与MCU的PC11脚连接，所述RS485通讯芯片的接收器输出使能端和驱动器接收使能端连接后与MCU的PD0脚连接，所述RS485通讯芯片的驱动器输入端与MCU的PC10脚连接，所述RS485通讯芯片的电源端与稳压模块连接，所述RS485通讯芯片的接收器同相输入端分别与电阻R433的一端、电阻R413的一端以及电阻R453的一端连接，所述电阻R433的另一端与稳压模块连接，所述电阻R453的另一端与端口CON1连接，所述电阻R413的另一端分别与电阻R443的一端、电阻R423的一端以及RS485通讯芯片的接收器反向输入端连接，所述电阻R443的另一端与端口CON2连接，所述电阻R423的另一端接地。

8.根据权利要求4或5所述的一种采集设备智能监控***，其特征在于，所述GPRS模块包括GPRS芯片、SIM芯片、静电保护芯片、发光二极管LED、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容CSD、电容CSC、电容CSR和电容CSV，所述GPRS芯片的NETLIGHT脚经电阻R1分别与发光二极管LED的阳极以及电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与MCU的PB13脚连接，所述发光二极管LED的阴极接地，所述GPRS芯片的PWRKEY脚与MCU的PB11脚连接，所述GPRS芯片的DTR脚与MCU的PB1脚连接，所述GPRS芯片的RI脚与MCU的PB0脚连接，所述GPRS芯片的DCD脚与MCU的PA7脚连接，所述GPRS芯片的NRESET脚经电阻R3与稳压电路连接，所述GPRS芯片的SIMDATA脚分别与电容CSD的一端以及电阻R4的一端连接，所述电容CSD的另一端接地，所述电阻R4的另一端分别与SIM芯片的I/O脚以及静电保护芯片连接，所述SIM芯片的VCC脚经电容CSV接地，所述SIM芯片的RST脚分别与静电保护芯片以及电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与GPRS芯片的SIMRST脚以及电容CSR的一端连接，所述电容CSR的另一端接地，所述SIM芯片的CLK脚分别与静电保护芯片以及电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端分别与GPRS芯片的SIMCLK脚以及电容CSC的一端连接，所述电容CSC的另一端接地。

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