[发明专利]一种多功能数据采集交换系统

说明书

本发明公开了一种多功能数据采集交换系统，包括微控制器模块、电压电流数据采集模块、温度采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块、485通讯模块、CAN通讯模块、以太网通讯模块、实时时钟模块、人机交互界面、上位机及为整个系统提供工作电压的电源模块，所述微控制器模块分别与电压电流数据采集模块、温度采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块、485通讯模块、CAN通讯模块、以太网通讯模块和实时时钟模块相连，所述的CAN通讯模块通过屏蔽双绞线交互连接有外部控制器模块，本发明的有益效果：降低了系统搭建成本，节约了系统集成空间及成本，保障了系统运行的稳定性及完整性，同时具备环境温度监测报警功能，确保系统安全运行。

技术领域

本发明涉及在线监测技术领域，具体是一种多功能数据采集交换系统。

背景技术

目前现有技术的在线监测设备均采用计算机或微控制器通过相应采样电路对数据进行转换、处理、分析，同时配有人机交互接口供外部设备读取。该方式灵活性较弱，采样形式较为单一，且数据采集范围有限，同时存储单元空间有限不适合大数据存储。若要实现多功能数据采集需要多个设备间集成，同时可能占用较大的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能数据采集交换系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能数据采集交换系统，包括微控制器模块、电压电流数据采集模块、温度采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块、485通讯模块、CAN通讯模块、以太网通讯模块、实时时钟模块、人机交互界面、上位机及为整个系统提供工作电压的电源模块，所述微控制器模块分别与电压电流数据采集模块、温度采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块、485通讯模块、CAN通讯模块、以太网通讯模块和实时时钟模块相连，所述的CAN通讯模块通过屏蔽双绞线交互连接有外部控制器模块，所述485通讯模块通过屏蔽双绞线与人机交互界面相连，所述以太网通讯模块与上位机相连。

作为本发明进一步的方案：所述微控制器模块的主控制芯片具体采用STM32F429IGT6，其最高工作频率为180MHz。

作为本发明进一步的方案：所述电压电流数据采集模块包括多通道电压电流采集电路和多通道高精度同步采样芯片，所述采样芯片具体采用型号为MAX11046的8通道16位同步采样的ADC芯片，其最高速率为250ksps，所述采样芯片分别对电压采集通道、电流传感器接入的电压、电流信号进行采样处理。

作为本发明进一步的方案：所述温度采集模块采用可编程分辨率的单总线数字温度计，测温范围为-55~125℃，单总线能够实现多点测温。

作为本发明进一步的方案：所述微控制器模块将采集到的数据、与外部控制器模块交互的数据分析处理后通过485通讯模块送至触摸屏显示。

作为本发明进一步的方案：所述CAN通讯模块通过屏蔽双绞线与外部控制器模块的CAN通讯接口相连，通过与外部控制器模块约定相应的通讯协议交换数据，能够同时实现各控制器之间的相互控制。

作为本发明进一步的方案：所述以太网通讯模块包括以太网控制器、以太网变压器及RJ45接口，所述以太网控制芯片采用小封装RMII接口10/100M自适应以太网芯片，该芯片支持网络端口自动翻转功能。

作为本发明进一步的方案：所述微控制器模块还外接有存储芯片，所述存储芯片具体为铁电存储器，所述铁电存储器通过与温度采集模块所检测的实测数据与报警阈值和系统参数进行比较，根据不同的报警条件输出对应的报警标志进行报警，所述报警阈值和系统参数设定值通过485通讯模块由微控制器模块保存至铁电存储器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、可以将一定时间内的电压、电流数据采集后保存，大大降低了系统搭建成本，节约了系统集成空间及成本，保障了系统运行的稳定性及完整性；