一种集成化数据采集装置的制作方法

1.本技术涉及电子设备测试技术领域，尤其涉及一种集成化数据采集装置。


背景技术：

2.数据采集装置是通过一种将系统外部采集数据通过接口输入到系统内部的装置，传统的数据采集一般是将采集到的信号进行分析和处理，将采集到的信号转换成其他形式的可读信息。随着科学技术的发展，数据采集技术已经被广泛应用于互联网及分布领域，对数据采集装置的许多技术指标，如采样率、分辨率、存储深度、数字信号处理速度，抗干扰能力等方面提出了越来越高的要求。
3.然而，现有的数据采集装置还存在诸多不便，主要为：在使用其中一种仪表进行测量和数据采集时，如遇到不能测量和采集的信号，则需要用另一种仪表进行测量，且需重新找到配合的仪表，接线较为复杂。数据采集装置可能有多路通道多根接线，在测量和采集时一一对应的接线比较麻烦。当遇到被测对象的电压，量程改变，采集通道或模块更换，或者被采集的仪器改变时，需把所有的电源线和信号线拆掉重接，十分不便。测量和采集中可能会遇到不同量程、电压、电流的被测信号，需要给不同的仪表提供各种不同的电源电压，致使供电不便捷。所有的仪表多而笨重，搬动十分不便。在采集时需要单独提供台式电脑或笔记本电脑，在每次使用中连接各种数据线或电源线都比较麻烦，且搬动和收捡也有一定的不便。


技术实现要素：

4.本技术提供一种集成化数据采集装置，可用于解决现有技术中操作复杂、搬运不便以及接线多而散乱的问题。
5.本技术提供一种集成化数据采集装置，包括多个接口、数据采集模块、储存模块、mcu处理模块、无线通讯模块以及电源模块；多个所述接口用于分别连接至多个设备；所述数据采集模块电连接多个所述接口，用于采集多个所述接口的数据；所述储存模块电连接多个所述接口，用于储存多个所述接口的驱动程序和参数；所述mcu处理模块分别电连接所述数据采集模块和储存模块，用于获取储存在所述储存模块中的相应的驱动程序和参数，以驱动每个所述接口并配置相应的参数；所述无线通讯模块电连接所述mcu处理模块，用于将所述mcu处理模块接收的所述接口的数据发送至外部服务器；所述电源模块用于为所述数据采集模块、mcu处理模块以及无线通讯模块提供电能。
6.可选的，所述数据采集模块包括：
7.模拟量采集单元和数字量采集单元；所述模拟量采集单元的输入端电连接所述接口，所述数字量采集单元的输入端电连接所述接口。
8.可选的，所述模拟量采集单元包括0
‑
20ma、4
‑
20ma、0
‑
5v、0
‑
10v的其中任意一种或任意两种及两种以上的组合模拟量信号的采集电路。
9.可选的，所述数字量采集单元的输入端电连接的所述接口包括8路高低电平输出
接口、8路开关量输入接口、4路脉冲输入接口、10路继电器输出接口以及10路i/o接口。
10.可选的，还包括rs
‑
232接口、rs
‑
485接口、网络接口、usb接口以及can总线接口且分别与所述储存模块电连接。
11.可选的，所述网络接口为rj45接口。
12.可选的，所述无线通讯模块的通讯方式包括zigbee、z
‑
wave、蓝牙、wifi、lora以及rf射频中的至少一种。
13.本技术提供一种集成化数据采集装置，包括多个接口、数据采集模块、储存模块、mcu处理模块、无线通讯模块以及电源模块；多个所述接口用于分别连接至多个设备；所述数据采集模块电连接多个所述接口，用于采集多个所述接口的数据；所述储存模块电连接多个所述接口，用于储存多个所述接口的驱动程序和参数；所述mcu处理模块分别电连接所述数据采集模块和储存模块，用于获取储存在所述储存模块中的相应的驱动程序和参数，以驱动每个所述接口并配置相应的参数；所述无线通讯模块电连接所述mcu处理模块，用于将所述mcu处理模块接收的所述接口的数据发送至外部服务器；所述电源模块用于为所述数据采集模块、mcu处理模块以及无线通讯模块提供电能。本技术由于设置了丰富的接口，并且其第一存储器中存储了分别驱动多个接口的多个驱动程序和接口参数，根据所述多个接口中的每一个接口所连接的所述设备的种类，通过调用相应的驱动程序和接口参数以分别驱动所述多个接口并且配置接口参数，从而分别采集连接于所述多个接口的多个设备的数据，所以本技术可以同时采集来自于不同种类的设备的数据，实现了不同种类的设备与本技术的数据采集装置的通信兼容。解决了现有技术中操作复杂、搬运不便以及接线多而散乱的问题。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本技术实施例提供的一种集成化数据采集装置的结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
17.参见图1，本技术提供一种集成化数据采集装置，包括：多个接口1、数据采集模块2、储存模块3、mcu处理模块4、无线通讯模块5以及电源模块6；多个所述接口1用于分别连接至多个设备；所述数据采集模块2电连接多个所述接口1，用于采集多个所述接口1的数据；所述储存模块3电连接多个所述接口1，用于储存多个所述接口1的驱动程序和参数；所述mcu处理模块4分别电连接所述数据采集模块2和储存模块3，用于获取储存在所述储存模块3中的相应的驱动程序和参数，以驱动每个所述接口1并配置相应的参数；所述无线通讯模块5电连接所述mcu处理模块4，用于将所述mcu处理模块4接收的所述接口1的数据发送至外
部服务器；所述电源模块6用于为所述数据采集模块2、mcu处理模块4以及无线通讯模块5提供电能。
18.本技术的数据采集装置可用于室外和室内环境，室外环境中，电源模块6优选太阳能电池，减少电源模块6受地域的影响。室内环境中，电源模块6可选用电压220v，频率50hz的交流电。本技术由于设置了丰富的接口1，并且储存模块3中存储了分别驱动多个接口的多个驱动程序和接口参数，根据所述多个接口1中的每一个接口1所连接的设备的种类，通过调用相应的驱动程序和接口参数以分别驱动所述多个接口1并且配置接口参数，从而分别采集连接于所述多个接口1的多个设备的数据，所以本技术可以同时采集来自于不同种类的设备的数据，实现了不同种类的设备与本技术的数据采集装置的通信兼容。解决了现有技术中操作复杂、搬运不便以及接线多而散乱的问题。
19.所述数据采集模块2包括模拟量采集单元21和数字量采集单元22；所述模拟量采集单元21的输入端电连接所述接口1，所述数字量采集单元22的输入端电连接所述接口1。
20.所述模拟量采集单元21包括0
‑
20ma、4
‑
20ma、0
‑
5v、0
‑
10v的其中任意一种或任意两种及两种以上的组合模拟量信号的采集电路。
[0021]0‑
20ma是指最小电流是0ma，最大电流是20ma，电流环便是用1ma表示零信号，用20ma表示信号表示信号的的满刻度，而低于1ma高于20ma的信号用于各种故障的报警。是目前串行通信中广泛使用的一种接口电路；选用0
‑
20ma和4
‑
20ma属于电流信号，在电路中电流抗干扰能力强，因为在空间中存在着大量的电磁干扰信号，多以电压的形式存在，极易干扰仪表输出的电压信号，在对仪表输出的电流信号影响会小一些。如果出现线路接触不良，不会产生压降，不会影响测量的准确性就不会出现这个问题，因为该电路采用类似恒流源的原理，在线路接触不良引起的电路电阻的改变，在一定范围内，不会影响输出电流信号的大小；而设备的传感器接口选择20ma为上限的原因是为了因为防爆的要求，20ma的电流通断引起的火花能量不足以引燃可燃气体。电流信号适合长距离传输。
[0022]4‑
20ma接口是国际统一用的标准，主要应用于传感和测量。在工业现场有许多种类的传感器可以被转换成4
‑
20ma的电流信号。没有取0ma的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4ma，当传输线因故障断路，环路电流降为0。将机械零点与信号零点分开，以便查找和判断断路和信号为零的指示。
[0023]
上述0
‑
10v和0
‑
5v接口设备属于模拟量电压信号输入，这两种接口现应用比较广泛，能匹配上较多的支持电压信号输入感应器，电压信号接口电路电压信号稳定，抗干扰强，常用在传控制仪表和dcs系统中具体控制时则采用电压信号(电压值的范围)，维修测量计算都很方便。
[0024]
所述数字量采集单元22的输入端电连接的所述接口包括8路高低电平输出接口、8路开关量输入接口、4路脉冲输入接口、10路继电器输出接口以及10路i/o接口。
[0025]
本技术提供一种集成化数据采集装置还包括rs
‑
232接口、rs
‑
485接口、网络接口、usb接口以及can总线接口且分别与所述储存模块3电连接。
[0026]
rs
‑
485通信标准的收发器芯片比较多，功耗低，通信传输线上最多可挂128个收发器，使用不同型号电路可方便组成半双工或全双工通信电路；驱动器过载保护。usb接口它使用方便，支持热插拔，传输速率快，可级联，实际应用中可数据测试测量设备，数据记录设备，pc通过usb与现场总线通信(can总线)。
[0027]
所述can是一种串行数据通信协议，由于其良好的性能和独特的设计，它可以多主方式工作，网络上任意一个节点可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活。网络上的节点(信息)可分成不通过的优先级，可以满足不同的实时要求。采用非破坏性位仲裁总线机构，当两个节点同时向网络上传信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响的继续传输数据。可以点对点、一对多点(成组)及全局广播几种传送方式接受数据，直接通信距离最高可达10km(速率5kbps以下)，通信速率最高可达1mb/s(此时距离最长40m)。节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它和总线的联系，使得总线上的其它操作不受影响。can总线具有数据传输速度高(1mbit/s)，抗干扰能力强(差分数据线)，具有自我诊断能力(错误侦测)。
[0028]
所述网络接口为rj45接口。所述无线通讯模块5的通讯方式包括zigbee、z
‑
wave、蓝牙、wifi、lora以及rf射频中的至少一种。
[0029]
本技术中可选择lora网络技术。lora为低功耗广域网通信技术的一种，同时兼有低功耗、低成本的优点，可作为中继器使用。lora是基于线性调频扩频调制，不仅保留了与fsk调制相同的低功耗特性，并增加了通信距离、提高了网络效率，以及消除了干扰，同时大大降低了物联网数据传输的使用与维护成本。
[0030]
以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。