一種雙電源輸入的數(shù)據(jù)采集終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，具體地說是一種雙電源輸入的數(shù)據(jù)采集終端。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)是能源消耗的主要領(lǐng)域，工業(yè)能耗占全社會能耗比重超過70%，隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，“十二五”期間工業(yè)節(jié)能減排任務(wù)更重、壓力更大。應(yīng)用信息化技術(shù)建設(shè)數(shù)字化能源管控系統(tǒng)、實現(xiàn)能耗在線監(jiān)測，實時、準確地把握重點行業(yè)、重點企業(yè)及關(guān)鍵工序的能耗，不僅是企業(yè)實現(xiàn)精細化節(jié)能管理、促進節(jié)能降耗的必然要求，也是各級工業(yè)和信息化主管部門把握能源消費趨勢、加強能耗預(yù)測預(yù)警、科學(xué)制定產(chǎn)業(yè)政策的前提和基礎(chǔ)，更是推動工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展、構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型工業(yè)體系的內(nèi)在要求。
[0003]為切實加強工業(yè)能耗信息監(jiān)測，提高工業(yè)能耗狀況預(yù)測預(yù)警能力，加快推進工業(yè)化和信息化深度融合，國家工信部于2011年2012年先后四次發(fā)文，督促指導(dǎo)各地“節(jié)能減排信息監(jiān)控系統(tǒng)”的建設(shè)。工業(yè)能源構(gòu)成包括水、電、氣、熱等多個方面，計量設(shè)備復(fù)雜多樣，包括各種各樣的計量儀表、傳感器、變送器等，因水、電、氣、熱屬于不同的行業(yè)領(lǐng)域，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)類型、通訊方式更是很難統(tǒng)一，國家也沒有統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標準。也正是因為這些原因，能源數(shù)據(jù)的采集成為“節(jié)能減排信息監(jiān)控系統(tǒng)”建設(shè)的難點。
[0004]數(shù)據(jù)采集終端在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普遍，同時對數(shù)據(jù)采集終端產(chǎn)品的要求也越來越高，數(shù)據(jù)采集終端運行時需要更高的可靠性，但是目前現(xiàn)有技術(shù)中采用的單電源向配電終端供電，當(dāng)電源出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)采集終端也隨即停止運行，使得數(shù)據(jù)采集終端運行可靠性不高，當(dāng)出現(xiàn)供電故障時數(shù)據(jù)采集終端則無法工作。
[0005]另外，目前的數(shù)據(jù)采集終端的功能也比較單一，外部功能接口固定，數(shù)據(jù)采集單一，無法滿足現(xiàn)代企業(yè)多種類，大數(shù)據(jù)的采集需求。舉例來說，有些廠家的數(shù)據(jù)終端總線接口也很多，比如RS485，MBUS都有，但是硬件是固定的，只能按出廠的配置使用，但有些現(xiàn)場采集的設(shè)備接口不確定，比如RS485接口的設(shè)備較多，沒有MBUS接口的設(shè)備，如果這時RS485接口的設(shè)備數(shù)量超過RS485接口的帶載能力，則只能再安裝一臺同樣的終端，以便完成現(xiàn)場的數(shù)據(jù)的采集。目前的數(shù)據(jù)采集終端不但通訊總線接口類型單一、相對固定，且不同的總線接口不能更換；而且單個通訊接口的帶載能力有限，當(dāng)現(xiàn)場同類設(shè)備的數(shù)量超過終端的帶載能力時，只能加裝一臺同樣的終端設(shè)備。目前尚沒有一家企業(yè)可以很好的完成整個能源數(shù)據(jù)的采集和統(tǒng)計分析。更多的企業(yè)只是完成了局部數(shù)據(jù)的采集管理，無法真正反映企業(yè)全面的能耗的狀況，更不可能提供準確的管理分析數(shù)據(jù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種雙電源輸入的數(shù)據(jù)采集終端，其不僅能夠以低廉的成本實現(xiàn)了高穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)采集終端的供電部分，而且能夠提高數(shù)據(jù)采集終端在現(xiàn)場使用的靈活性和降低數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的成本。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:一種雙電源輸入的數(shù)據(jù)采集終端，包括電源模塊和能源數(shù)據(jù)采集終端，所述電源模塊與能源數(shù)據(jù)采集終端連接，所述能源數(shù)據(jù)采集終端通過通信網(wǎng)絡(luò)與能源管理系統(tǒng)主站相連，其特征是，還包括數(shù)據(jù)采集單元和通訊總線單元，所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端與現(xiàn)場的能源計量儀表相連，輸出端與能源數(shù)據(jù)采集終端的標準總線接口相連，所述通訊總線單元的輸入端與數(shù)據(jù)采集單元的輸出端線路，輸出端與能源數(shù)據(jù)采集終端的標準總線接口相連；所述電源模塊包括開關(guān)電源和雙電源切換裝置，所述雙電源切換裝置包括主用供電電源、備用供電電源和中間繼電器，所述主用供電電源分為兩條支路，一條支路與中間繼電器的常開開關(guān)進線側(cè)端子連接，另一支路與中間繼電器的吸引線圈連接，所述備用供電電源與中間繼電器的常閉開關(guān)進線側(cè)端子連接，常閉開關(guān)的出線側(cè)端子和常開開關(guān)的出線側(cè)端子同相并聯(lián)后與開關(guān)電源連接。
[0008]所述主用供電電源為交流220V電源，所述備用供電電源為直流220V電源或交流220V電源。
[0009]所述開關(guān)電源為三路輸出開關(guān)電源。
[0010]所述能源數(shù)據(jù)采集終端包括處理器、觸摸屏、按鍵、USB接口、CAN接口、RS485接口和標準總線接口，所述處理器分別與觸摸屏、按鍵、USB接口、CAN接口、RS485接口和標準總線接口相連；所述能源數(shù)據(jù)采集終端通過CAN接口或RS485接口接入通信網(wǎng)絡(luò)與能源管理系統(tǒng)主站相連。
[0011]所述處理器包括ARM9處理器。
[0012]所述標準總線接口包括數(shù)據(jù)接收電路、數(shù)據(jù)發(fā)送電路、控制電路和連接接口，所述數(shù)據(jù)接收電路、數(shù)據(jù)發(fā)送電路和控制電路的一端分別與處理器相連，另一端分別與連接接口相連；所述的數(shù)據(jù)接收電路和數(shù)據(jù)發(fā)送電路均設(shè)置有高速光耦合器，所述控制電路均設(shè)置有低速光電親合器。
[0013]所述數(shù)據(jù)采集單元包括單片機、通信接口、顯示電路、復(fù)位電路、濾波電路、晶振電路和數(shù)據(jù)采集電路，所述單片機分別與通信接口、顯示電路、復(fù)位電路、濾波電路、晶振電路和數(shù)據(jù)采集電路相連。
[0014]所述數(shù)據(jù)采集單元包括0-5V模擬量采集單元、4-20mA模擬量采集單元、信號量采集單元和遙控信號采集單元中的一種或多種。
[0015]所述通訊總線單元包括RS-485總線通訊單元和M-BUS總線通訊單元中的一種或多種。
[0016]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過雙電源切換裝置實現(xiàn)了雙電源輸入，當(dāng)一路電源出現(xiàn)故障時，自動切換到另一路電源，不僅提高了該數(shù)據(jù)采集終端的運行可靠性，而且具有功耗低和成本低的特點。本實用新型通過將能源數(shù)據(jù)采集終端和數(shù)據(jù)采集單元以及通訊總線單元進行模塊化標準設(shè)計，不僅增加了產(chǎn)品的擴容性，使產(chǎn)品更好的適應(yīng)于各種復(fù)雜的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集環(huán)境，而且使通訊接口和采集單元配置靈活，能夠?qū)⒏鞣N能源數(shù)據(jù)進行有效統(tǒng)一，并兼容當(dāng)前主流的各種通訊方式，完成數(shù)據(jù)的在線精確采集，為數(shù)據(jù)應(yīng)用者提供一整套完整準確的能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)真正意義上的“能源管理”。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型所述電源模塊的原理框圖；
[0019]圖3為本實用新型所述電源模塊的電路圖；
[0020]圖4為本實用新型所述能源數(shù)據(jù)采集終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實用新型所述處理器的電路圖；
[0022]圖6為本實用新型所述標準總線接口的電路圖；
[0023]圖7為本實用新型所述信號量采集單元的電路圖。
【具體實施方式】
[0024]為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過【具體實施方式】，并結(jié)合其附圖，對本實用新型進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。此外，本實用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本實用新型省略了對公知組件和處理技術(shù)及工藝的描述以避免不必要地限制本實用新型。
[0025]如圖1和圖2所示，本實用新型的一種雙電源輸入的數(shù)據(jù)采集終端，它包括電源模塊、能源數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)采集單元和通訊總線單元，所述電源模塊與能源數(shù)據(jù)采集終端連接，所述能源數(shù)據(jù)采集終端通過通信網(wǎng)絡(luò)與能源管理系統(tǒng)主站相連，所述數(shù)據(jù)采集單元的輸入端與現(xiàn)場的能源計量儀表相連，輸出端與能源數(shù)據(jù)采集終端的標準總線接口相連，所述通訊總線單元的輸入端與數(shù)據(jù)采集單元的輸出端線路，輸出端與能源數(shù)據(jù)采集終端的標準總線接口相連；所述電源模塊包括開關(guān)電源和雙電源切換裝置，所述雙電源切換裝置包括主用供電電源、備用供電電源和中間繼電器，所述主用供電電源分為兩條支路，一條支路與中間繼電器的常開開關(guān)進線側(cè)端子連接，另一支路與中間繼電器的吸引線圈連接，所述備用供電電源與中間繼電器的常閉開關(guān)進線側(cè)端子連接，常閉開關(guān)的出線側(cè)端子和常開開關(guān)的出線側(cè)端子同相并聯(lián)后與開關(guān)電源連接。
[0026]如圖3所示，本實用新型所述的電源模塊包括開關(guān)電源PT-45和雙電源切換裝置，所述開關(guān)電源為三路輸出開關(guān)電源，所述雙電源切換裝置包括主用供電電源P5、備用供電電源P4和中間繼電器HFl 15FA-2Z，所述主用供電電源采用交流220V電源，所述備用供電電源采用直流220V電源，所述主用供電電源P5分為兩條支路，一條支路與中間繼電器HF115FA-2Z的常開開關(guān)進線側(cè)端子連接，另一支路與中間