一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其掉電數(shù)據(jù)保存電路、方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生產(chǎn)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其掉電數(shù)據(jù)保存電路、方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)多跟操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序一起存儲(chǔ)，存儲(chǔ)介質(zhì)采用Flash、硬盤等設(shè)備作為存儲(chǔ)設(shè)備，固定安裝且存在壞塊，掉電易損壞等特點(diǎn)。而且，不便于將實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)復(fù)制、備份保存，尤其是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)掉電后，由于Flash、硬盤等設(shè)備沒有通電，無(wú)法將其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)取出來(lái)，非常不便。
[0003]現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在掉電時(shí)，通常的做法都是采用UPS電源來(lái)維持不間斷供電，此種方法成本高，且在UPS電能消耗完后，瞬間掉電的數(shù)據(jù)還是不能很好的保存;也有系統(tǒng)是采用鋰電池作為備用電源，延時(shí)提供供電，保障掉電瞬間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題，但鋰電池溫度范圍較窄，不適合用于工業(yè)領(lǐng)域，且循環(huán)充放電次數(shù)有限，不能空運(yùn)等安全隱患。而且，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)于掉電瞬間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)缺乏保護(hù)措施。
[0004]可見，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其掉電數(shù)據(jù)保存電路、方法，便于實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)和掉電時(shí)采集的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)的復(fù)制和備份保存，采用儲(chǔ)能電容作為備用電能，成本低、適用范圍廣。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案:
一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路，包括:
AC-DC開關(guān)電源，用于將交流電輸入端輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，并輸出給電源切換模塊和儲(chǔ)能模塊；
所述儲(chǔ)能模塊，用于通過(guò)內(nèi)置的儲(chǔ)能電容儲(chǔ)存電能；
所述電源切換模塊，用于在AC-DC開關(guān)電源和儲(chǔ)能模塊之間切換，使AC-DC開關(guān)電源或儲(chǔ)能模塊為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電；
交流掉電檢測(cè)模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)交流電輸入端是否掉電，并將檢測(cè)結(jié)果輸出給系統(tǒng)控制模塊；
實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，用于提供實(shí)時(shí)時(shí)間；
可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；
所述系統(tǒng)控制模塊，用于在交流電輸入端沒有掉電時(shí)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集模塊采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存在可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中；在交流電輸入端掉電時(shí)，通過(guò)電源切換模塊將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的供電切換到由儲(chǔ)能模塊供電，并讀取掉電時(shí)實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中的實(shí)時(shí)時(shí)間，將該實(shí)時(shí)時(shí)間作為掉電斷點(diǎn)時(shí)間數(shù)據(jù)與所述采集模塊在掉電時(shí)采集的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)一并存儲(chǔ)到可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中，切斷所述采集模塊的供電。
[0007]所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，所述系統(tǒng)控制模塊還用于將掉電斷點(diǎn)時(shí)間數(shù)據(jù)和斷點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置后，將掉電斷點(diǎn)時(shí)間數(shù)據(jù)和斷點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái)服務(wù)器，并關(guān)閉實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用程序，在應(yīng)用程序關(guān)閉后，斷開電源切換模塊，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的斷電關(guān)機(jī)。
[0008]所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，所述掉電數(shù)據(jù)保存電路還包括定時(shí)器模塊，所述定時(shí)器模塊用于在交流電輸入端掉電時(shí)開始計(jì)時(shí)，在預(yù)定時(shí)間后輸出控制信號(hào)使電源切換模塊斷開，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的斷電關(guān)機(jī)。
[0009]所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，所述儲(chǔ)能模塊還包括:
充電單元，用于對(duì)AC-DC開關(guān)電源輸出的直流電進(jìn)行降壓和穩(wěn)壓，并輸出給儲(chǔ)能電容；
自適應(yīng)穩(wěn)壓?jiǎn)卧?，用于?duì)儲(chǔ)能電容釋放的電能進(jìn)行穩(wěn)壓，并輸出給電源切換模塊。
[0010]所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，所述儲(chǔ)能電容為法拉電容。
[0011]所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，所述掉電數(shù)據(jù)保存電路還包括降壓LD0模塊，用于對(duì)自適應(yīng)穩(wěn)壓?jiǎn)卧妮敵鲞M(jìn)行降壓，并輸出給實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊。
[0012]所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，所述交流掉電檢測(cè)模塊包括第一二極管、第一芯片、第二芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容和第一 M0S管;所述第一芯片的第一交流輸入端和第二交流輸入端連接交流電輸入端，所述第一芯片的正極輸出端通過(guò)第一電阻連接第二電阻的一端、第一二極管的負(fù)極、第一電容的一端和第二芯片的V+端，所述第二電阻的另一端連接第一芯片的負(fù)極輸出端、第一二極管的正極、第一電容的另一端和第二芯片的V-端;所述第二芯片的VCC端連接外部第一供電端、第二電容的一端和第三電阻的一端;所述第二電容的另一端連接第二芯片的GND端，所述第二芯片的V0端連接第三電阻的另一端和第一 M0S管的柵極;所述第一 M0S管的源極接地，所述第一 M0S管的漏極為所述交流掉電檢測(cè)模塊的輸出端、連接定時(shí)器模塊、系統(tǒng)控制模塊、還通過(guò)第四電阻連接外部第二供電端。
[0013]—種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存方法，包括如下步驟:
A、交流掉電檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)交流電輸入端是否掉電，并將檢測(cè)結(jié)果輸出給系統(tǒng)控制豐旲塊;
B、所述系統(tǒng)控制模塊在交流電輸入端沒有掉電時(shí)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集模塊采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存在可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中；在交流電輸入端掉電時(shí)，通過(guò)電源切換模塊將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的供電切換到由儲(chǔ)能模塊供電，并讀取掉電時(shí)實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中的實(shí)時(shí)時(shí)間，將該實(shí)時(shí)時(shí)間作為掉電斷點(diǎn)時(shí)間數(shù)據(jù)與所述采集模塊在掉電時(shí)采集的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)一并存儲(chǔ)到可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中，切斷所述采集模塊的供電。
[0014]所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存方法中，所述步驟B之后，還包括步驟:
C、所述系統(tǒng)控制模塊將掉電斷點(diǎn)時(shí)間數(shù)據(jù)和斷點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái)服務(wù)器，并關(guān)閉實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用程序，在應(yīng)用程序關(guān)閉后，斷開電源切換模塊，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的斷電關(guān)機(jī)。
[0015]—種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括如上所述的掉電數(shù)據(jù)保存電路。
[0016]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其掉電數(shù)據(jù)保存電路、方法，通過(guò)系統(tǒng)控制模塊在交流電輸入端沒有掉電時(shí)，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集模塊采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存在可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中；便于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的復(fù)制、備份保存。所述系統(tǒng)控制模塊在交流電輸入端掉電時(shí)，通過(guò)電源切換模塊將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的供電切換到內(nèi)置有儲(chǔ)能電容的儲(chǔ)能模塊供電，利用儲(chǔ)能電容作為備用電能，成本低、適用范圍廣。而且，所述系統(tǒng)控制模塊讀取掉電時(shí)實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊中的實(shí)時(shí)時(shí)間，將該實(shí)時(shí)時(shí)間作為掉電斷點(diǎn)時(shí)間數(shù)據(jù)與所述采集模塊在掉電時(shí)采集的斷點(diǎn)數(shù)據(jù)一并存儲(chǔ)到可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置中，切斷所述采集模塊的供電；由此，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的斷電保存，無(wú)需通電即可通過(guò)可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置取出數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和便捷性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，交流掉電檢測(cè)模塊的電路圖。
[0019]圖3為本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，儲(chǔ)能模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖4為本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，充電單元的電路圖。
[0021]圖5為本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，自適應(yīng)穩(wěn)壓?jiǎn)卧碾娐穲D。
[0022]圖6為本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存電路中，電源切換模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖7為本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的掉電數(shù)據(jù)保存方法的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其掉電數(shù)據(jù)保存電路、方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集是當(dāng)前各個(gè)領(lǐng)域廣泛涉及到的問(wèn)題，特別是監(jiān)控行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并針