[实用新型]一种用于智慧城市的分布式数据采集装置

说明书

本实用新型涉及一种用于智慧城市的分布式数据采集装置。本实用新型包括用于将将电源和信息分离的电源/信息分离模块、用于将电源/信息分离模块分离出的电源转换成其他模块的供电电源的直流电压转换模块、用于实现与交换机之间进行以太网通信的主控制器、用于存储采样模块获得的采样数据和主控制器的配置程序数据的存储模块、用于同时对多个传感器信号进行采样的采样模块、和为主控制器提供系统时钟并为采样模块提供频率可变的采样时钟的时钟模块。本实用新型是一种符合POE标准的设备终端，只需采用一根以太网网线就可以为本装置提供直流电源和数据传输通路，安装简单，组网方便，成本低，可实现远程控制。

技术领域

本实用新型涉及数据采集技术领域，具体的说是一种用于智慧城市的分布式数据采集装置。

背景技术

智慧城市运用信息和通信技术手段来感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，需要大量传感器感知原始信号。数据采集装置是对传感器感知信号进行采样和处理，并将处理后的采样数据发送给交换机或者控制中心。因此数据采集装置需要具有安装简单、通用、可扩展等特点。

目前的用于智慧城市的数据采集装置多数采用标准以太网进行组网，因此在安装设备时除了需要铺设网线，还需要为装置提供工作电源，因此必须将电源铺设到安装位置，这无疑增加了安装成本和难度。数据采集装置一般会同时对多个传感器的感知信号进行采样，现有数据采集装置的主控制器由于接口数量有限，无法同时对更多的传感器信号进行采样，也无法对持续的大量的采样数据进行存储，只能间隔采样。现有的技术缺点是安装时需要为设备单独安装电源，安装成本高，组网不灵活；通用性和可扩展性低，本地的数据存储量能力小。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于智慧城市的分布式数据采集装置。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种用于智慧城市的分布式数据采集装置，包括：用于将电源和信息分离的电源/信息分离模块、用于将电源/信息分离模块分离出的电源转换成其他模块的供电电源的直流电压转换模块、用于实现与交换机之间进行以太网通信的主控制器、用于存储采样模块获得的采样数据和主控制器的配置程序数据的存储模块、用于同时对多个传感器信号进行采样的采样模块、和为主控制器提供系统时钟并为采样模块提供频率可变的采样时钟的时钟模块；所述电源/信息分离模块用于连接POE以太网交换机；所述直流电压转换模块连接主控制器、电源/信息分离模块、数据存储模块、时钟模块和采样模块；所述主控制器连接电源/信息分离模块、数据存储模块、时钟模块和采样模块；所述时钟模块连接采样模块；所述采样模块用于连接多个传感器。

所述主控制器采用FPGA。

所述电源/信息分离模块包括：RJ45连接器、用于将将电源和信息分离网络变压器、PD接口控制器和以太网控制器，所述RJ45连接器用于连接POE以太网交换机，所述RJ45连接器连接网络变压器，所述网络变压器连接PD接口控制器和以太网控制器，所述PD接口控制器用于连接直流电压转换模块，所述以太网控制器用于连接主控制器。

所述直流电压转换模块包括：用于将5V输入电压稳压到5V输出电压的稳压芯片、用于将5V输入电压降压到3.3V输出电压的第一直流变压芯片、用于将5V输入电压降压到1.8V输出电压的第二直流变压芯片和用于将5V输入电压降压到1.0V输出电压的第三直流变压芯片。

所述采样模块包括：N通道高精度ADC和多个信号调理电路，所述每个信号调理电路用于对应连接一个传感器，所述所有信号调理电路均连接N通道高精度ADC。

所述数据存储模块包括用于储存采样模块获得的采样数据的DDR3内存和用于存储主控制器的配置程序数据的Flash闪存。

本实用新型具有以下优点及有益效果：