[实用新型]一种同步采集的RS485集线器

说明书

本实用新型涉及一种同步采集的RS485集线器，包括集线器本体，所述集线器本体包括FPGA控制器、隔离组件、RS485信号共模滤波器、RS485接口二级浪涌保护电路、Nand Flash、微控制器、隔离电源、主机侧RS485驱动器和宽范围输入DC‑DC转换器；每个通道的传感器侧RS485驱动器通过数字隔离器与FPGA控制器连接实现多个通道的同步数据采集和控制，同时由隔离电源给传感器侧RS485驱动器和数字隔离器提供电源实现隔离RS485接口通信。通过上述方案解决了目前RS485集线器无法实现多个RS485通道同步采集的问题。

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，应用于结构安全监控监测行业，更具体地说，涉及一种同步采集的RS485集线器。

背景技术

目前RS485集线器的工作模式都是轮询的方式，即主机侧只能一个通道采集完成后再进行下一个通道的采集，这种方式效率低，在需要同步测量的场合无法实现多个通道的同步采集，尤其是在通道数量较多的情况下，轮询一次所有通道耗费的时间非常长。而且随着目前对结构物的检测要求越来越高，主要体现在对数据的及时性和同步性上，相关的国家标准和规范也对传感器的采集方式做了具体的要求。所以目前的RS485集线器已经不能满足当前对结构物数据采集的同步性和效率的采集要求，本实用新型针对以上问题提出了一种新的解决方案。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种同步采集的RS485集线器，以解决背景技术中所提到的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种同步采集的RS485集线器，包括集线器本体，所述集线器本体包括FPGA控制器、隔离组件、RS485信号共模滤波器、 RS485接口二级浪涌保护电路、Nand Flash、微控制器、隔离电源、主机侧RS485驱动器和宽范围输入DC-DC转换器；每个通道的传感器侧RS485驱动器通过数字隔离器与FPGA控制器连接实现多个通道的同步数据采集和控制，同时由隔离电源给传感器侧RS485驱动器和数字隔离器提供电源实现隔离RS485接口通信。

优选的是，所述隔离组件包括数字隔离器和RS485驱动器，数字隔离器，主要作用是结合RS485驱动器一起实现RS485接口的隔离功能，隔离接口的好处就是在总线出现故障的时候，每个通道RS485接口不会相互影响，同时能够抵抗外部的瞬间高压对接口的破坏。

在上述任一方案中优选的是，所述FPGA控制器通过数字隔离器对多个传感器侧RS485驱动器进行控制实现同步采集。

在上述任一方案中优选的是，所述FPGA控制器通过SPI接口将同步采集到的数据发送给微控制器。

在上述任一方案中优选的是，所述RS485接口二级浪涌保护电路和RS485信号共模滤波器对RS485通道进行保护和滤波。

在上述任一方案中优选的是，所述微控制器通过Nand Flash临时存储数据，并通过主机侧RS485驱动器将数据发送给外部主机。

在上述任一方案中优选的是，所述弹性组件包括弹性垫和弹簧，弹性垫和弹簧两端分别与承接板的底端和凹槽的底端相连。

在上述任一方案中优选的是，所述弹性垫和弹簧分别设置有多个，且分别相互交替的安装在凹槽中。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型专利解决了目前RS485集线器无法实现多个RS485通道同步采集的问题，通过使用FPGA逻辑器件，能够将采集命令并行通过FPGA的逻辑IO口发送给RS485驱动器，每个传感器接收到采集命令后，同时启动数据采集和转换，并将数据同步同时返回给FPGA控制器，FPGA控制器跟每个RS485驱动器一一对应配置了FIFO缓存，在数据完成传输后，再打包将数据一起发给微控制器，不仅能够实现同步采集，而且能够提高单个传感器的采集频度。