專利名稱：基于雙cpu模式的遙測終端機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于雙CPU模式的遙測終端機技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及遙測終端機，尤其涉及基于雙CPU模式的遙測終端機。
技術(shù)背景[0002]水利行業(yè)的采集點大多分布于偏遠(yuǎn)地點，設(shè)備運行環(huán)境多在野外，因此隨著水利自動化的逐漸發(fā)展，人們對數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制的自動化要求逐漸提高，對遠(yuǎn)程測量和控制的要求也越來越高。[0003]目前，國內(nèi)部分生產(chǎn)廠家也開發(fā)了一些遠(yuǎn)程測量控制裝置，但在功能上、穩(wěn)定性能方面還沒有達(dá)到理想效果。存在的問題主要有功能比較單一，單個設(shè)備采集的數(shù)據(jù)有限， 如果采集數(shù)據(jù)種類較多無法一個設(shè)備完成；單個CPU即負(fù)責(zé)采集有負(fù)責(zé)通訊，負(fù)擔(dān)沉重，數(shù)據(jù)處理能力較弱；歷史數(shù)據(jù)存儲能力不足，如果采集點數(shù)據(jù)較多，存儲數(shù)據(jù)很難滿足要求； 穩(wěn)定性不足，因為使用環(huán)境惡劣，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備運行故障，給使用和維護(hù)帶來較大困難；單個設(shè)備功能不夠充分，某些采集點往往需要多個測控單元才可完成任務(wù)。實用新型內(nèi)容[0004]本實用新型的目的是提供一種基于雙CPU模式的遙測終端機，其能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中功能單一、數(shù)據(jù)處理能力弱及穩(wěn)定性差的問題。[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案[0006]一種基于雙CPU模式的遙測終端機，包括雙CPU公用信號處理電路及連接在所述雙CPU公用信號處理電路上的模擬采樣電路、對外接口電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和兩個CPU，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的另一端與所述CPU的另一端連接。[0007]進(jìn)一步地，所述CPU之間通過CPU信息交互電路連接。[0008]進(jìn)一步地，所述CPU信息交互電路由CPU之間的串行口連接構(gòu)成。[0009]進(jìn)一步地，每一個CPU上還分別連接有實時時鐘芯片。[0010]進(jìn)一步地，所述模擬采樣電路包括運算放大器和模擬開關(guān)。[0011]進(jìn)一步地，所述對外接口電路包括光耦、邏輯芯片和模擬開關(guān)。[0012]進(jìn)一步地，所述終端機還包括通訊模塊。[0013]進(jìn)一步地，所述通訊模塊上留有UART接口。[0014]進(jìn)一步地，所述終端機還包括存儲模塊。[0015]進(jìn)一步地，所述存儲模塊包括Flash存儲芯片和SD卡。[0016]本實用新型提供的基于雙CPU模式的遙測終端機能夠提高裝置的接入能力，改善裝置的數(shù)據(jù)處理能力和穩(wěn)定性，進(jìn)而克服現(xiàn)有技術(shù)中遠(yuǎn)程測量控制裝置功能單一問題。


[0017]圖1為本實用新型的基于雙CPU模式的遙測終端機一種實施例的示意圖；[0018]圖2為本實用新型的基于雙CPU模式的遙測終端機一種實施例中CPU相關(guān)電路連接示意圖。
具體實施方式
[0019]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0020]如圖1所示，本實用新型提供了一種基于雙CPU模式的遙測終端機，包括雙CPU 公用信號處理電路及連接在所述雙CPU公用信號處理電路上的模擬采樣電路、對外接口電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和兩個CPU，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的另一端與所述CPU的另一端連接。[0021]應(yīng)用時，外部信號經(jīng)雙CPU公用信號處理電路將信號分配給兩個CPU，使得兩個 CPU對信號都可以獨立采集，雙CPU共用信號處理電路保證了兩個CPU能同時采集、發(fā)送數(shù)據(jù)而彼此之間不產(chǎn)生影響。通過將信號先隔離而后分為兩路的方式將輸入信號提供給兩個 CPU而不相互影響。[0022]由于本實用新型雙CPU的引入，可增加接口數(shù)量，提高系統(tǒng)的設(shè)備接入能力，同時，雙CPU可互為備用，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；雙CPU獨立采集信號，從而為運行時異常信號的分析提供了更多的參考，使得異常判斷更為準(zhǔn)確。[0023]優(yōu)選地，對于上述輸出信號還可增加輸出控制電路，通過裁決算法，決定最終輸出由哪個CPU來控制。[0024]優(yōu)選地，本實用新型所采用的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7715是美國模擬器件公司(ADI)出品的采用和差轉(zhuǎn)換技術(shù)(Σ -Δ技術(shù))的系列ADC之一。該系列A/D轉(zhuǎn)換器均由信號緩沖、 可編程增益放大、Σ -Δ調(diào)制器、數(shù)字濾波、三線串行接口等幾部分組成。AD7715具有極佳的靜態(tài)性能；前端增益可編程為1、2、32、1觀四種，且內(nèi)設(shè)模擬輸入緩沖器，可直接對高阻信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換；三線制串行接口，減少了與處理器的連線數(shù)量；功耗低，3V工作電壓下消耗的總電流小于450uA，待機電流低于10uA，是低功耗系統(tǒng)的理想選擇。[0025]作為一種優(yōu)選方案，如圖2所示，本實用新型在CPU之間通過CPU信息交互電路連接，所述CPU信息交互電路優(yōu)選地由CPU之間的串行口連接構(gòu)成。雙CPU信息交互電路是由兩個CPU的SPI串行口相連接構(gòu)成。設(shè)備工作時，兩個CPU —個作為主處理器，另一個作為備用處理器，主處理器定時將運行信息發(fā)送給備用處理器，備用處理器監(jiān)測主處理器運行狀態(tài)，同時將自己的運行狀態(tài)發(fā)送給主處理器。雙方相互判斷對方的運行是否正常。當(dāng)有一方運行不正常時，通過控制公用信號處理電路來切換設(shè)備的控制權(quán)。從而大大提高整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。當(dāng)然，對于不同的通訊方式可以采取不同的通訊協(xié)議，來完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。[0026]為了避免單個實時時鐘芯片異常導(dǎo)致系統(tǒng)時間的錯誤和定時上報、系統(tǒng)日志等錯誤，如圖2所示，本實用新型優(yōu)選地在每一個CPU上連接有實時時鐘芯片，兩個CPU有自己獨立的實時時鐘芯片，兩個實時時鐘芯片也互為備用。[0027]優(yōu)選地，模擬采樣電路包括運算放大器和模擬開關(guān)，模擬采樣電路將外部電壓、電流信號做增益和濾波處理，并形成統(tǒng)一的信號接口提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。例如，模擬采樣電路主要由低功耗高性能運算放大器0PA2379和模擬開關(guān)ADG623構(gòu)成，其將模擬信號分為獨立的兩路，分別提供給兩片AD7715 (模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片)做模數(shù)轉(zhuǎn)換。ADG623控制端由兩個CPU共同控制，負(fù)責(zé)控制輸出信號，兩個CPU可以根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)決定由哪個處理器來進(jìn)行輸出。[0028]優(yōu)選地，對外接口電路包括光耦、邏輯芯片和模擬開關(guān)。例如，對外接口電路包括光耦隔離的數(shù)字量輸入、繼電器控制的輸出端口和RS232、RS485、SDI-12等多種形式。構(gòu)成對外接口電路的光耦、RS232、RS485、74系列邏輯芯片、模擬開關(guān)ADG623等邏輯芯片主要完成與外界設(shè)備的交互。[0029]作為一種優(yōu)選方案，本實用新型提供的終端機還包括通訊模塊，所述通訊模塊上留有UART接口。[0030]作為一種優(yōu)選方案，本實用新型提供的終端機還包括存儲模塊，所述存儲模塊包括Flash存儲芯片和SD卡。FLASH存儲器和SD卡各使用一路串行口，節(jié)約了處理器的引腳占用也簡化了電路設(shè)計，同時這兩種存儲介質(zhì)，存儲容量大，系統(tǒng)運行日志可以進(jìn)行存儲， 從而為系統(tǒng)運行情況的分析提供了可靠、詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄。。[0031]綜上，本實用新型所提供的于雙CPU的遙測終端機，由于雙CPU的引入，增加了接口數(shù)量，提高了系統(tǒng)的設(shè)備接入能力，進(jìn)而克服現(xiàn)有技術(shù)中遠(yuǎn)程測量控制裝置功能單一問題；同時，雙CPU可互為備用，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性；雙CPU獨立采集信號，從而為運行時異常信號的分析提供了更多的參考，使得異常判斷更為準(zhǔn)確；另外，本裝置采用 Flash和SD卡做存儲介質(zhì)，存儲容量大，系統(tǒng)運行日志可以進(jìn)行存儲，從而為系統(tǒng)運行情況的分析提供了可靠、詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄。[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍； 如果不脫離本實用新型的精神和范圍，對本實用新型進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，包括雙CPU公用信號處理電路及連接在所述雙CPU公用信號處理電路上的模擬采樣電路、對外接口電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和兩個CPU，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的另一端與所述CPU的另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，所述CPU之間通過CPU信息交互電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，所述CPU信息交互電路由CPU之間的串行口連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，每一個CPU上還分別連接有實時時鐘芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，所述模擬采樣電路包括運算放大器和模擬開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，所述對外接口電路包括光耦、邏輯芯片和模擬開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，所述終端機還包括通訊模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，所述通訊模塊上留有UART接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，所述終端機還包括存儲模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于雙CPU模式的遙測終端機，其特征在于，所述存儲模塊包括Flash存儲芯片和SD卡。
專利摘要本實用新型公開了一種基于雙CPU模式的遙測終端機，所述終端機包括雙CPU公用信號處理電路及連接在所述雙CPU公用信號處理電路上的模擬采樣電路、對外接口電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和兩個CPU，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的另一端與所述CPU的另一端連接。本實用新型能夠提高裝置的接入能力，改善裝置的數(shù)據(jù)處理能力和穩(wěn)定性，進(jìn)而克服現(xiàn)有技術(shù)中遠(yuǎn)程測量控制裝置功能單一問題。
文檔編號G05B19/04GK202275288SQ20112037794
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者劉春建, 張珂, 時高磊, 王晉, 肖艷芳, 陳 勝 申請人:北京江河瑞通技術(shù)發(fā)展有限公司