本實用新型屬于智能顯示控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器。

背景技術(shù)：

隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，儀表的應(yīng)用已深入到各個領(lǐng)域，例如 ：能源的稀缺，更需要儀表對能源的采集、處理以及使用過程進(jìn)行實時監(jiān)控。獲取儀表數(shù)據(jù)的過程包括 ：現(xiàn)場儀表設(shè)備獲取儀表數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行儀表數(shù)據(jù)采集并將儀表數(shù)據(jù)發(fā)送至儀表數(shù)據(jù)管理器。在進(jìn)行儀表數(shù)據(jù)采集的過程中，需要將所有的儀表數(shù)據(jù)未經(jīng)處理地發(fā)送至儀表數(shù)據(jù)處理器，若出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷等異常情況，將發(fā)生儀表數(shù)據(jù)丟失，例如 ：在通過 RS485 總線進(jìn)行儀表數(shù)據(jù)采集時，傳統(tǒng)的方式是直接將 RS485 總線通過串口轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)口后，通過以太網(wǎng)將儀表數(shù)據(jù)發(fā)送至儀表數(shù)據(jù)處理器，若出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷等異常情況，將發(fā)生儀表數(shù)據(jù)丟失。

目前，儀表數(shù)據(jù)的采集普遍采用 RS485 總線進(jìn)行傳輸，但是，一條 RS485 總線上只支持一種通訊協(xié)議的儀表，若需要對不同通訊協(xié)議的儀表進(jìn)行儀表數(shù)據(jù)采集，則需要部署多條不同的 RS485 總線。隨著不同通訊協(xié)議的儀表的增多，將浪費(fèi)大量的 RS485 總線資源，維護(hù) RS485 總線的成本也同比上升。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)的不足提供了一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案

一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器，所述數(shù)據(jù)采集器通過 RS485 總線與儀表相連，所述數(shù)據(jù)采集器包括控制器模塊、紅外接收模塊、LCD顯示屏、按鍵模塊、紅外發(fā)射器、第一RS485接口、第二RS485接口、協(xié)議解析器、LAN模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、斷電保存模塊、時鐘模塊、狀態(tài)指示模塊和電源模塊，所述RS485接口模塊、協(xié)議解析器，所述第一RS485接口、第二RS485接口分別通過協(xié)議解析器連接控制器模塊，所述紅外接收模塊、LCD顯示屏、按鍵模塊、紅外發(fā)射器、LAN模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、斷電保存模塊、時鐘模塊、狀態(tài)指示模塊和電源模塊分別與控制器模塊連接。

作為本實用新型一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)采集終端包含處理器模塊以及分別與其連接的數(shù)據(jù)傳輸模塊和供電模塊。

作為本實用新型一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述電源模塊包含家用電源模塊、光伏電源模塊、交流適配器、蓄電池，所述家用電源模塊通過交流適配器連接蓄電池，所述光伏電源模塊通過蓄電池連接控制器模塊。

作為本實用新型一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述控制器模塊的芯片型號為CRTU-3000。

作為本實用新型一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述LCD顯示屏采用12864LCD顯示器。

作為本實用新型一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述接口模塊采用RS485系列接口模塊。

作為本實用新型一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述斷電保存模塊芯片型號為E2ROM。

作為本實用新型一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)存儲模塊采用FLASH數(shù)據(jù)存儲器。

本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1、本實用新型采用CRTU-3000型數(shù)據(jù)管理器是既解決了上門逐一抄表繁、難的問題，又不必布總線、配置電腦等設(shè)備，故系統(tǒng)成本較低，維護(hù)極其簡單，該管理器帶有LCD顯示器，可以在面板上直接讀取各相應(yīng)表的讀數(shù)，顯示各相應(yīng)表的運(yùn)行狀態(tài)，并故障告警，顯示具體哪一臺儀表故障 ，縮短故障巡檢時間，提高設(shè)備檢修人員工作效率。2、本實用新型CRTU-3000型數(shù)據(jù)管理器具有數(shù)據(jù)采集，分時儲存，防鎖死自恢復(fù)、掉電保護(hù)、通訊、控制等功能；可以同時對40路信號包括水、電、煤等進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集，整理，上傳，從而縮短上位機(jī)對各儀表的輪詢采集時間，并顯示在LCD面板上，通過按選擇按鈕/紅外遙控，可選擇顯示不同的表，并可設(shè)置管理器內(nèi)部各種參數(shù)。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種基于儀表的數(shù)據(jù)采集管理器，所述數(shù)據(jù)采集器通過 RS485 總線與儀表相連，所述數(shù)據(jù)采集器包括控制器模塊、紅外接收模塊、LCD顯示屏、按鍵模塊、紅外發(fā)射器、第一RS485接口、第二RS485接口、協(xié)議解析器、LAN模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、斷電保存模塊、時鐘模塊、狀態(tài)指示模塊和電源模塊，所述RS485接口模塊、協(xié)議解析器，所述第一RS485接口、第二RS485接口分別通過協(xié)議解析器連接控制器模塊，所述紅外接收模塊、LCD顯示屏、按鍵模塊、紅外發(fā)射器、LAN模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、斷電保存模塊、時鐘模塊、狀態(tài)指示模塊和電源模塊分別與控制器模塊連接。

第一RS485接口和第二RS485接口：RS485-1，RS485-2：雙端口RS485總線，與下行儀表建立通訊鏈接，用于獲取通過 RS485 總線采集到的儀表數(shù)據(jù) ；

協(xié)議解析器，用于根據(jù)儀表通訊協(xié)議表將所述儀表數(shù)據(jù)解析為第一儀表數(shù)據(jù)

12864LCD屏：人機(jī)界面，顯示下行儀表數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)，及本機(jī)參數(shù)設(shè)置、故障告警，一般與輕觸按鍵/紅外接收（紅外遙控）配合使用；

紅外接收模塊：紅外接收器，可實現(xiàn)遙控器無線操作，與LCD顯示屏配合實現(xiàn)人機(jī)互動，如：設(shè)置參數(shù)、查看數(shù)據(jù)及故障查詢；

按鍵模塊：功能同紅外遙控，但只能實現(xiàn)本地操作，為紅外遙控的冗余功能；

LAN模塊：與上行設(shè)備建立MODBUS TCP通訊鏈接；

紅外發(fā)送器：實現(xiàn)紅外遙控?zé)o線抄表，如下行鏈接的各電能表有功電能。

FLASH數(shù)據(jù)存儲模塊：存儲采集下行儀表的各項數(shù)據(jù)，如有功電能，無功電能，總電能等，掉電或系統(tǒng)復(fù)位數(shù)據(jù)自動恢復(fù)，不丟失。

E2ROM斷電保存模塊：本機(jī)設(shè)備的各項設(shè)置參數(shù)，如IP地址，波特率的選擇，下行儀表存儲地址范圍的設(shè)置等，掉電或系統(tǒng)復(fù)位數(shù)據(jù)自動恢復(fù)，不丟失。

時鐘模塊：時間基準(zhǔn)，上行設(shè)備可對該管理器以廣播形式校準(zhǔn)，管理器可對下行儀表以廣播形式校準(zhǔn)，但系統(tǒng)時間校準(zhǔn)的優(yōu)先級，以上行設(shè)備下發(fā)的時間為最高。

狀態(tài)指示模塊：指示該管理器的電源狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及RS485和下行儀表的運(yùn)行狀態(tài)。

所述數(shù)據(jù)采集終端包含處理器模塊以及分別與其連接的數(shù)據(jù)傳輸模塊和供電模塊，所述電源模塊包含家用電源模塊、光伏電源模塊、交流適配器、蓄電池，所述家用電源模塊通過交流適配器連接蓄電池，所述光伏電源模塊通過蓄電池連接控制器模塊。

本實用新型涉及得得一些硬件的具體型號如下：所述控制器模塊的芯片型號為CRTU-3000，所述LCD顯示屏采用12864LCD顯示器，所述接口模塊采用RS485系列接口模塊，所述斷電保存模塊芯片型號為E2ROM，所述數(shù)據(jù)存儲模塊采用FLASH數(shù)據(jù)存儲器。

本采集管理器特點：

數(shù)據(jù)采集功能，可同時對40路信號進(jìn)行采集。

數(shù)據(jù)管理功能，可對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、整理、顯示，故障診斷，并打包上傳，可一次性將20路數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī)，極大地縮短了上位機(jī)對儀表數(shù)據(jù)輪詢時間。

數(shù)據(jù)補(bǔ)采集功能，當(dāng)系統(tǒng)通訊異常時，上位機(jī)可以向該管理器發(fā)送補(bǔ)采指令，該管理器依據(jù)上位機(jī)數(shù)據(jù)丟失的時間節(jié)點，和數(shù)據(jù)個數(shù)，將管理器內(nèi)部分時存儲的數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)給上位機(jī)。

掉電保存功能，該管理器對采集到的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了分時存儲，對管理器的設(shè)置參數(shù)實現(xiàn)了掉電保存，當(dāng)系統(tǒng)掉電或復(fù)位時，數(shù)據(jù)自動恢復(fù)，尤其設(shè)置參數(shù)自動恢復(fù)，無需重新設(shè)置。

網(wǎng)關(guān)功能，即多種協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，CRTU-3000型數(shù)據(jù)管理器具有DLT645-2007/MODBUS TCP, DLT645-2007/MODBUS TCP, MODBUS RTU/MODBUS TCP協(xié)議轉(zhuǎn)換功能；

人機(jī)界面友好，CRTU-3000通過LCD顯示屏和按鍵模塊，或紅外無線遙控實現(xiàn)集中集中抄表，參數(shù)設(shè)置，狀態(tài)查詢。

數(shù)據(jù)顯示功能，該數(shù)據(jù)管理器LCD顯示屏可顯示下行通訊儀表運(yùn)行數(shù)據(jù)。

狀態(tài)記錄功能，該數(shù)據(jù)管理器LCD顯示屏可顯示下行通訊儀表運(yùn)行狀態(tài)。

時間校準(zhǔn)，該數(shù)據(jù)管理器可校準(zhǔn)下行通訊儀表時間。

功能塊描述：

運(yùn)行參數(shù)：

電源輸入：直流12~24V/1A，設(shè)備外殼接大地，利于靜電釋放。

RS485總線信號：

驅(qū)動與接收端耐靜電放電 (ESD) ±15kV(人體模式) ； 共模輸入電壓： -7V～+12V； 差模輸入電壓：大于 0.2V； 驅(qū)動輸出電壓：在負(fù)載阻抗 54Ω 時，最大 5V，最小 1.5V；

工作溫度： 0~70℃（帶LCD）

-40~85℃（不帶LCD）

綜上所述：本實用新型采用CRTU-3000型數(shù)據(jù)管理器是既解決了上門逐一抄表繁、難的問題，又不必布總線、配置電腦等設(shè)備，故系統(tǒng)成本較低，維護(hù)極其簡單，該管理器帶有LCD顯示器，可以在面板上直接讀取各相應(yīng)表的讀數(shù)，顯示各相應(yīng)表的運(yùn)行狀態(tài)，并故障告警，顯示具體哪一臺儀表故障 ，縮短故障巡檢時間，提高設(shè)備檢修人員工作效率。 本實用新型CRTU-3000型數(shù)據(jù)管理器具有數(shù)據(jù)采集，分時儲存，防鎖死自恢復(fù)、掉電保護(hù)、通訊、控制等功能；可以同時對40路信號包括水、電、煤等進(jìn)行實時數(shù)據(jù)采集，整理，上傳，從而縮短上位機(jī)對各儀表的輪詢采集時間，并顯示在LCD面板上，通過按選擇按鈕/紅外遙控，可選擇顯示不同的表，并可設(shè)置管理器內(nèi)部各種參數(shù)。