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数据采集电路板及设备监控系统

阅读:842发布:2024-01-21

专利汇可以提供数据采集电路板及设备监控系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供一种 数据采集 电路 板及设备 监控系统 。数据采集 电路板 包括一电源模 块 ,用于进行 电压 转换并提供一电源 信号 ;一微处理单元,耦接至所述电源模块;一数据采集模块,耦接至所述微处理单元;一数据传输单元,耦接至所述电源模块及所述微处理单元;其中,所述微处理单元接收所述数据采集模块采集的数据并对所述数据进行处理,将处理结果输出至所述数据传输单元,所述数据传输单元将所述处理结果进行无线传输。,下面是数据采集电路板及设备监控系统专利的具体信息内容。

1.一种数据采集电路板,其特征在于,包括:
一电源模,用于进行电压转换并提供一电源信号
一微处理单元,耦接至所述电源模块;
一数据采集模块,耦接至所述微处理单元;
一数据传输单元,耦接至所述电源模块及所述微处理单元;
其中,所述微处理单元接收所述数据采集模块采集的数据并对所述数据进行处理,将处理结果输出至所述数据传输单元,所述数据传输单元将所述处理结果进行无线传输。
2.根据权利要求1所述的数据采集电路板,其特征在于,所述数据采集模块包括多个数据采集单元,所述多个数据采集单元一对一对应采集多个待检测单元的数据。
3.根据权利要求2所述的数据采集电路板,其特征在于,每一所述数据采集单元包括一第一输入端、一第二输入端、一输出端以及一接地端;所述第一输入端以及所述第二输入端分别提供一第一输入信号以及一第二输入信号,所述数据采集单元采集所述第一输入信号、所述第二输入信号的数据并产生一输出信号,所述输出信号通过所述输出端传送至所述微处理单元。
4.根据权利要求3所述的数据采集电路板,其特征在于,所述数据采集单元为光电耦合器件。
5.根据权利要求1所述的数据采集电路板,其特征在于,所述数据传输单元为WiFi模块、GPRS模块、蓝牙模块或Lora模块。
6.根据权利要求1所述的数据采集电路板,其特征在于,所述电源模块包括一电压转换芯片,一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻、一第四电阻、一第一电容、一第二电容、一第三电容、一第四电容、一第一二极管、一第二二极管、一电感、一电源输入端以及一电源输出端;其中,所述电压转换芯片包括一第一端口、一第二端口、一第三端口、一第四端口、一第五端口以及一第六端口,所述第一端口通过所述第一电容耦接至所述第六端口,所述第二端口接地,所述第三端口通过所述第一电阻接地,所述第三端口通过并联的所述第二电阻以及所述第四电容耦接至所述输出端;所述第四端口通过所述第三电阻接地,所述第四端口通过所述第四电阻耦接至所述第五端口;所述第五端口电性连接至所述电源输入端并通过所述第二电容接地;所述第六端口通过所述第一二极管接地,所述第六端口通过所述电感耦接至所述电源输出端,所述电源输出端分别通过所述第三电容、所述第二二极管接地。
7.根据权利要求6所述的数据采集电路板,其特征在于,所述电源模块的所述电源输入端用于输入一第一电压,所述电源模块的所述电源输出端用于输出一第二电压。
8.根据权利要求7所述的数据采集电路板,其特征在于,所述第一电压为24V,所述第二电压为3.3V。
9.根据权利要求2所述的数据采集电路板,其特征在于,所述多个待检测单元分别用于发出相互不同波长的光。
10.一种设备监控系统,其特征在于,包括;
多个待监控设备,每一所述待监控设备具有权利要求1-9中任一所述的数据采集电路板;
一数据传输网关,耦接至所述多个待监控设备,用于接收所述数据采集电路板传输的处理结果;
一监控服务器,耦接至所述数据传输网关;
一监控主机,耦接至所述监控服务器;
一监控终端,耦接至所述监控主机;
其中,所述监控服务器接收所述数据传输网关传送的所述处理结果并将所述处理结果通过所述监控主机传送至所述监控终端。
11.根据权利要求10所述的设备监控系统,其特征在于,所述数据传输网关、所述监控服务器、所述监控主机以及所述监控终端可以为一个或多个。

说明书全文

数据采集电路板及设备监控系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种电路板及设备监控系统,尤其涉及一种能够对设备进行实时监控的数据采集电路板及应用其的设备监控系统。

背景技术

[0002] 对于一般的大型工厂而言,在不同的地方分布着很多的生产制造设备,每一设备上设置有三色(红、黄、绿)指示灯及报警器,当设备正常工作时,绿色指示灯常亮,当设备发生故障或异常时,黄灯或红灯常亮或闪烁,设备之间距离相隔较远,需要大量的人对这些设备进行监控。当设备发生故障或异常时,往往需要通过作业人员听到报警器发出的报警信号或看到指示灯的状态发生变化才能发现,容易造成设备故障或异常不能及时得到处理;而且,现有设备监控系统的数据录入主要依靠作业人员的人工录入,而并不能对设备进行实时监控,不能真实、准确的反应设备的工作状况。实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种数据采集电路板,能够采集三色灯的亮灯状态,并将亮灯状态实时传送至设备监控系统,以便作业人员实时监控设备的工作状态;还可以通过远程通信功能实现设备与移动终端间的无线连接,以根据三色灯的亮灯状态,实现自动报修。
[0004] 为了实现上述目的,本实用新型提供了一种数据采集电路板,包括:
[0005] 一电源模,用于进行电压转换并提供一电源信号;
[0006] 一微处理单元,耦接至所述电源模块;
[0007] 一数据采集模块,耦接至所述微处理单元;
[0008] 一数据传输单元,耦接至所述电源模块及所述微处理单元;
[0009] 其中,所述微处理单元接收所述数据采集模块采集的数据并对所述数据进行处理,将处理结果输出至所述数据传输单元,所述数据传输单元将所述处理结果进行无线传输。
[0010] 上述的数据采集电路板,其中,所述数据采集模块包括多个数据采集单元,所述多个数据采集单元一对一对应采集多个待检测单元的数据。
[0011] 上述的数据采集电路板,其中,每一所述数据采集单元包括一第一输入端、一第二输入端、一输出端以及一接地端;所述第一输入端以及所述第二输入端分别提供一第一输入信号以及一第二输入信号,所述数据采集单元采集所述第一输入信号、所述第二输入信号的数据并产生一输出信号,所述输出信号通过所述输出端传送至所述微处理单元。
[0012] 上述的数据采集电路板,其中,所述数据采集单元为光电耦合器件。
[0013] 上述的数据采集电路板,其中,所述数据传输单元为WiFi模块、GPRS模块、蓝牙模块或Lora模块。
[0014] 上述的数据采集电路板,其中,所述电源模块包括一电压转换芯片,一第一电阻、一第二电阻、一第三电阻、一第四电阻、一第一电容、一第二电容、一第三电容、一第四电容、一第一二极管、一第二二极管、一电感、一电源输入端以及一电源输出端;其中,所述电压转换芯片包括一第一端口、一第二端口、一第三端口、一第四端口、一第五端口以及一第六端口,所述第一端口通过所述第一电容耦接至所述第六端口,所述第二端口接地,所述第三端口通过所述第一电阻接地,所述第三端口通过并联的所述第二电阻以及所述第四电容耦接至所述输出端;所述第四端口通过所述第三电阻接地,所述第四端口通过所述第四电阻耦接至所述第五端口;所述第五端口电性连接至所述电源输入端并通过所述第二电容接地;所述第六端口通过所述第一二极管接地,所述第六端口通过所述电感耦接至所述电源输出端,所述电源输出端分别通过所述第三电容、所述第二二极管接地。
[0015] 上述的数据采集电路板,其中,所述电源模块的所述电源输入端用于输入一第一电压,所述电源模块的所述电源输出端用于输出一第二电压。
[0016] 上述的数据采集电路板,其中,所述第一电压为24V,所述第二电压为3.3V。
[0017] 上述的数据采集电路板,其中,所述多个待检测单元分别用于发出相互不同波长的光。
[0018] 为了实现上述目的,本实用新型还提供一种设备监控系统,包括;
[0019] 多个待监控设备,每一所述待监控设备具有上述任意一种的数据采集电路板;
[0020] 一数据传输网关,耦接至所述多个待监控设备,用于接收所述数据采集电路板传输的处理结果;
[0021] 一监控服务器,耦接至所述数据传输网关;
[0022] 一监控主机,耦接至所述监控服务器;
[0023] 一监控终端,耦接至所述监控主机;
[0024] 其中,所述监控服务器接收所述数据传输网关传送的所述处理结果并将所述处理结果通过所述监控主机传送至所述监控终端。
[0025] 上述的设备监控系统,其中,所述数据传输网关、所述监控服务器、所述监控主机以及所述监控终端可以为一个或多个。
[0026] 本实用新型的有益功效在于:通过数据采集电路板采集三色灯的亮灯状态,并将亮灯状态实时传送至设备监控系统,以便作业人员实时监控设备的工作状态;还可以通过远程通信功能实现设备与移动终端间的无线连接,以根据三色灯的亮灯状态,实现自动报修。
[0027] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述,但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

[0028] 图1是本实用新型一实施例数据采集电路板的电路示意图。
[0029] 图2是本实用新型一实施例待检测单元的结构示意图。
[0030] 图3是本实用新型一实施例电源模块的电路示意图。
[0031] 图4是本实用新型一实施例微处理单元的电路示意图。
[0032] 图5是本实用新型一实施例数据采集模块的电路示意图。
[0033] 图6是本实用新型一实施例数据传输单元的电路示意图。
[0034] 图7是本实用新型一实施例设备监控系统的结构示意图。
[0035] 其中,附图标记:
[0036] 100:数据采集电路板        101:电源模块
[0037] 102:微处理单元            103:数据采集模块
[0038] 104:数据传输单元          105:待检测单元
[0039] 200:设备监控系统
[0040] 201:待监控设备            202:数据传输网关
[0041] 203:监控服务器            204:监控主机
[0042] 205:监控终端              1-16:端口序号
[0043] BST、GND、FB、SW、Vin、EN、P1.0、P1.1、P1.6、P1.7、P5.4、VCC、P5.5、P3.0-P3.7、M0、M1、RXD、TXD、AUX、ANT、IN1、IN2、OUT:端口
[0044] VIN:电源输入端            VOUT:电源输出端
[0045] RX1、TX1、P1.6、P1.7、P5.4、P5.5、P3.3-P3.5、RXD、TXD、TX、RX、IR0、IR1、IG0、IG1、IY0、IY1:信号线
[0046] R1-R4:电阻                C1-C4:电容
[0047] D1-D2:二极管              L:电感
[0048] R:红灯                    RCL:红灯控制线
[0049] Y:黄灯                    YCL:黄灯控制线
[0050] G:绿灯                    GCL:绿灯控制线
[0051] A:报警器
[0052] 1031-1034:数据采集单元

具体实施方式

[0053] 下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0054] 图1是本实用新型一实施例数据采集电路板的电路示意图。如图1所示,数据采集电路板100包括电源模块101、微处理单元102、数据采集模块103以及数据传输单元104。其中,电源模块101用于进行电压转换,并将转换后的电压作为电源信号提供给微处理单元102以及数据传输单元104。
[0055] 本实施例中,数据采集模块103可用于采集多个待检测单元105的数据,并将数据传送给微处理单元102;微处理单元102将数据进行处理,并将处理结果传送至数据传输单元104,最后通过数据传输单元104将处理结果进行无线传输。
[0056] 图2是本实用新型一实施例待检测单元的结构示意图。结合图1、图2所示,待检测单元105可分别用于发出相互不同波长的光,例如为三色灯。本实施例中,三色灯包括红灯R、黄灯Y以及绿灯G,红灯R电性连接至红灯控制线RCL的一端,黄灯Y电性连接至黄灯控制线YCL的一端,绿灯G电性连接至绿灯控制线GCL的一端,红灯控制性RCL、黄灯控制线YCL以及绿灯控制线GCL的另一端则连接至报警器A以及数据采集电路板100。
[0057] 数据采集模块103采集待检测单元105的数据,例如亮灯状态数据,并将亮灯状态数据传送给微处理单元102;微处理单元102将亮灯状态数据进行处理,并将处理结果传送至数据传输单元104,最后通过数据传输单元104将处理结果进行无线传输。
[0058] 图3是本实用新型一实施例电源模块的电路示意图。如图3所示,电源模块101包括电压转换芯片MP2451、电阻R1-R4、电容C1-C4、二极管D1-D2、电感L、电源输入端VIN以及电源输出端VOUT;其中,电压转换芯片MP2451的第一端口BST通过电容C1耦接至第六端口SW,电容C1的电容值为100μF,第二端口GND接地,第三端口FB通过电阻R1接地,R1的阻值为40.2KΩ,第三端口FB还通过并联连接的电阻R2以及电容C4耦接至电源输出端VOUT,电阻R2的阻值为24KΩ,电容C4的电容值为33Pf,第四端口EN通过电阻R3接地,电阻R3的电阻值为
10KΩ,第四端口EN还通过电阻R4耦接至第五端口Vin,电阻R4的电阻值为10KΩ,第五端口电性连接至电源输入端VIN,第五端口还通过电容C2接地,电容C2的电容值为4.7μF,第六端口SW通过二极管D1接地,第六端口SW还通过电感L耦接至电源输出端VOUT,电感L的电感值为2.2μH,电源输出端VOUT分别通过电容C3、二极管D2接地,电容C3的电容值为10μF。电源输入端VIN输入一高电压信号,例如为24V,电源输出端VOUT输出一低电压信号,例如为3.3V,通过调整电阻、电容或电感的参数值,可以实现其他高电压信号(12V)向其他低电压信号(1.8V)的转换。
[0059] 图4是本实用新型一实施例微处理单元的电路示意图。图5是本实用新型一实施例数据采集模块的电路示意图。图6是本实用新型一实施例数据传输单元的电路示意图。如图3至图6所示,微处理单元102例如由单片机芯片STC8F2K64S2构成,数据采集模块103由数据采集单元1031、1032、1033以及1034组成,数据采集单元1031、1032、1033以及1034例如由光电耦合芯片PC847构成,数据传输单元104例如由远程通信(Lora)芯片E32-T100S2构成。
[0060] 具体的,芯片STC8F2K64S2的端口P1.0通过信号线RX1耦接至芯片E32-T100S2的端口TXD,芯片STC8F2K64S2的端口P1.1通过信号线TX1耦接至芯片E32-T100S2的端口RXD,芯片STC8F2K64S2的端口P1.6通过信号线P1.6耦接至数据采集单元1031的端口OUT,芯片STC8F2K64S2的端口P1.7通过信号线P1.7耦接至数据采集单元1032的端口OUT,芯片STC8F2K64S2的端口P5.4通过信号线P5.4耦接至数据采集单元1033的端口OUT、芯片STC8F2K64S2的端口VCC电性连接至电源模块101的电源输出端VOUT,芯片STC8F2K64S2的端口P5.5通过信号线P5.5耦接至数据采集单元1034的端口OUT,芯片STC8F2K64S2的端口GND接地,芯片STC8F2K64S2的端口P3.3通过信号线P3.3耦接至芯片E32-T100S2的端口M0,芯片STC8F2K64S2的端口P3.4通过信号线P3.4耦接至芯片E32-T100S2的端口M1,芯片STC8F2K64S2的端口P3.5通过信号线P3.5耦接至芯片E32-T100S2的端口AUX,芯片
STC8F2K64S2的端口3.0、3.1、3.6、3.7分别连接至控制信号RXD、TXD、TX、RX。
[0061] 再如图5所示,数据采集单元1031的端口IN1通过信号线IR0电性连接至三色灯中红灯R的第一控制信号,端口IN2通过信号线IR1电性连接至红灯R的第二控制信号,端口GND接地;数据采集单元1032的端口IN1通过信号线IG0电性连接至三色灯中绿灯G的第一控制信号,端口IN2通过信号线IG1电性连接至绿灯G的第二控制信号,端口GND接地;数据采集单元1033的端口IN1通过信号线IY0电性连接至三色灯中黄灯Y的第一控制信号,端口IN2通过信号线IY1电性连接至黄灯Y的第二控制信号,端口GND接地;数据采集单元1034作为备用,当需要采集其他指示灯或报警器的状态数据时,其端口IN1、IN2的连接方式与其他数据采集单元的连接方式相同。数据采集单元1031、1032、1033根据三色灯的第一控制信号、第二控制信号实时采集三色灯的亮灯状态数据,并将亮灯状态数据传送至微处理单元102,微处理单元102对接收到的亮灯状态数据进行处理,并将处理结果传送至数据传输单元104。具体的,当设备正常工作时,例如绿灯G常亮,红灯R和黄灯Y不亮,此时的亮灯状态数据经微处理单元102的处理,产生一表示设备正常工作的正常信号;当设备工作异常或发生故障时,红灯R和/或黄灯Y点亮或闪烁,此时的亮灯状态数据经微处理单元102的处理,产生一表示设备异常工作的报警信号。微处理单元102将表示设备工作状态的正常信号和/或报警信号传送至数据传输单元104。
[0062] 再如图6所示,芯片E32-T100S2的端口VCC电性连接至电源模块101的电源输出端VOUT,端口GND并联并接地,端口ANT用于将微处理单元102的处理结果,即正常信号和/或报警信号进行无线传输。
[0063] 图7是本实用新型一实施例设备监控系统的结构示意图。如图7所示,设备监控系统200包括多个待监控设备201、数据传输网关202、监控服务器203、监控主机204以及监控终端205。具体的,在每一待监控设备201上均安装有上述的数据采集电路板100,数据传输网关202通过无线方式耦接至待监控设备201,用于接收数据采集电路板100传输的处理结果,监控服务器203与数据传输网关202耦接,监控主机204耦接至监控服务器203,监控终端205耦接至监控主机204。数据传输网关202可以通过有线和/或无线连接的方式将处理结果传送至监控服务器203、监控主机,进而传送至监控终端205。其中,数据传输网关202、监控服务器203、监控主机204以及监控终端205可以为一个或多个,本实用新型并不以此为限。
监控终端205可以采用移动终端,例如智能手机、PAD等。对于待监控设备较少的情况,也可以直接通过数据采集电路板向监控终端发送处理结果。
[0064] 采用本实用新型的设备监控系统,可以实现对设备的实时监控;还可以通过远程通信功能实现设备与移动终端间的无线连接,实现自动报修。
[0065] 当然,本实用新型还可有其它多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
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