[实用新型]嵌入式无线数据终端采集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于无线通讯网络的热网终端数据采集装置。

背景技术

热网等行业的用户数据采集和抄送是一个十分典型的分布式数据采集系统，由于各个用户单位所覆盖的地域范围较广(几公里到几十公里不等)，且用户数量会随着时间的推移而发生变化，使目前普遍采用的公共交换电话网络或无线数传电台的方式出现了一次投入成本较高、维护费用也较高的问题。在热网应用中数据采集系统常接收来自流量计的流量脉冲信号，现有的方式多采用PLC或国产RTU和DTU来构成整个测控系统终端，而中心站则多选用Intouch和力控等组态软件，其中如南瑞的DR-2000，安控的SuperE系列只提供测控功能而没有GPRS通讯功能，其核心技术仍采用C196等老技术，使得系统的可靠性和容错性以及处理速度受到很大的限制，PLC多采用AB、欧姆龙等同样也是价格高而且不具备通讯功能，采用以上形式编程较复杂，系统可维护性较差；而且采用RTU或者PLC后还需要通过GPRS的DTU进行数据传输，每个子站组建费用也非常高。近年来随着中国移动和中国联通无线网络的普及，通过采用GPRS/CDMA无线通信手段完成数据采集成为业内趋势，这种方式不仅一次性投入费用较低，而且对于网络的站点增加和移动都非常方便，使用费用也较低，但并没有应用到热网数据采集领域。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的热网数据采集系统存在的投入和维护成本较高、不具备无线通讯功能的问题，提供一种嵌入式无线数据终端采集系统。本实用新型包括数据输入输出模块、译码计数模块、主控制模块和GPRS通讯模块，数据输入输出模块的数据输入输出端与译码计数模块的数据采集输入输出端连接，译码计数模块的译码计数数据输入输出端与主控制模块的译码计数数据输入输出端连接，主控制模块的GPRS数据输入输出端与GPRS通讯模块的数据输入输出端连接。

有益效果：本实用新型具有结构简单、成本较低和具有无线通讯功能的特点，其无线通讯功能可以在工作环境比较恶劣、数据传输易受干扰的条件下正常运行。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参见图1，本实施方式由输入输出模块1、译码计数模块2、主控制模块3和GPRS通讯模块4组成，数据输入输出模块1的数据输入输出端与译码计数模块2的数据采集输入输出端连接，译码计数模块2的译码计数数据输入输出端与主控制模块3的译码计数数据输入输出端连接，主控制模块3的GPRS数据输入输出端与GPRS通讯模块4的数据输入输出端连接。

本实施方式所述的输入输出模块1包括：模拟量输入模块，具有4路12位输入精度、输入范围为0～5V或4～20mA和光电隔离功能；模拟量输出模块，具有4路输出、输出范围为4～20mA、精度为0.1％和光电隔离功能；数字量输入模块，具有16路输入(24VDC)和光电隔离功能；数字量输出模块，具有8路输出和光电隔离功能；高速脉冲计数模块，具有4路输出(1MHz)。所述译码计数模块2可采用FPGA，以完成扩展功能，运行时嵌入μC/OS-II操作系统，通过实时多任务系统对所有任务调度管理，通过程序设计还可以完成较复杂的数据采集、逻辑和过程控制等功能，选择适当的通讯方式和协议以实现本地或远程测控功能。所述主控制模块3可采用LPC2292型32位ARM微处理器，在用于本地测控过程中可作为监控系统中的一个独立工作站，实现反馈控制、PID调节等工业上常用的调控功能。所述GPRS通讯模块4可采用SIM300作为核心电路，进行终端与主站之间的数据传输，通讯协议采用MODBUS协议。

4路高速计数通道，任何一路由外部接线端子5进入的脉冲信号，首先经过电阻分压，在高电平时，使光电耦合器导通，使信号传入译码计数模块2中进行计数，计数单元的使能、开始、停止、清零和读取均由主控制器3控制，并且译码计数模块2的计数操作不占用主控制器3的资源。16路数字量输入，任何一路由外部接线端子5进入的信号，均可经译码计数模块2译码后为主控制器3经FPGA提供其状态；每一路又可在主控制器3的控制下作为计数模块2的脉冲计数通道，计数的使能、开始、停止和清零均由主控制器3控制。最终主控制器3将采集的数据通过GPRS通讯模块4传送到中心基站，并接受来自中心基站的控制命令。本实施方式通过嵌入μC/OS-II操作系统使每个任务都能够得到较理想的响应时间，并有效减少了脉冲计数模块占用系统资源的数量，使本实用新型的无线数据终端与中心基站之间的通讯以及通讯时间得到合理分配。