[发明专利]一种通用数据采集装置及其数据采集方法

说明书

技术领域：

本发明属于数据采集技术领域，特别涉及一种通用数据采集装置及其数据采集方法；用于监测电信机房、基站、电力变电站、电厂的动力参数，检测气象环境参数，以及生产过程中复杂工况、无人值守工业现场中各类状态信号的检测，流体管道的运行状况监控，环境监测等。 

背景技术：

由于现场应用条件的多样性，致使对数据采集装置的要求也是多样的。现有的数据采集装置普遍存在功能单一，智能化水平低，节能性不高，可靠性差的问题。例如：申请号为200620017378.3的中国专利“通用数据采集器”，其采用模块化设计，综合运用数据采集、数据处理及通信于一体；虽然其通用性、智能化水平及装置运行的可靠性都得到了提高，但其仍然存在以下问题： 

(1)数据采集精度不高，变送器采集的信号没有经过精滤波处理，没有消除信号中的干扰，所发送到数据精度不高； 

(2)节能性不强，在不需要连续工作且能源有限的环境中不能使用，装置的应用现场必须配备连续的供电设备，使用条件受限；不仅投资增大，维护困难，而且性价比低； 

(3)复杂工况下通信能力不强，由于装置采用串行接口通过网络实现数据的远距离传输，在无法连接网络的工况下无法使用，通信性能受到局限； 

(4)系统运行可靠性差，易受到干扰而导致故障或崩溃； 

(5)智能化水平不高，进行数据采集时受现场传感器类型的限制。 

发明内容：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种可进行连续信号和离散信号的多路采集、通用性强、采样精度高的通用数据采集装置及其数据采集方法。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种通用数据采集装置，包括微处理器、电源模块、计数器、A/D转换器及信号智能调理板，多路离散信号输入接口通过信号智能调理板中的光电隔离电路与计数器的输入端相连接，多路连续信号输入接口通过信号智能调理板中的信号模糊调理电路与A/D转换器的输入端相连接；所述的微处理器通过数据总线分别与A/D转换器和计数器的输出端相连接，所述的电源模块与微处理器相连接，用于为微处理器提供工作电压。 

在多路连续信号输入接口与信号智能调理板上的信号模糊调理电路之间连接有阻容滤波 电路，所述的阻容滤波电路的输入端与多路连续信号输入接口相连接，所述的阻容滤波电路的输出端与信号模糊调理电路的输入端相连接。 

本发明的通用数据采集装置还设置有通讯模块，所述的通讯模块包括GPRS通讯系统、网络芯片及USB通讯接口；GPRS通讯系统通过串口与微处理器相连接，实现与主监控室的无线远程通讯，电源模块与GPRS通讯系统相连接，用于为GPRS通讯系统提供工作电压；网络芯片与微处理器相连接，用于连接以太网，与上位机进行通讯；USB通讯接口与微处理器相连接。 

本发明的通用数据采集装置还设置有人机交互模块，所述的人机交互模块包括键盘、显示器，所述的键盘、显示器分别与微处理器相连接。 

本发明的通用数据采集装置还设置有外部存储器，所述的外部存储器与微处理器相连接。 

所述的信号智能调理板中的信号模糊调理电路包括线性放大器，阻容滤波电路的输出端与线性放大器的输入端相连接，线性放大器的输出端与单八通道数字控制模拟开关的信号输入端相连接；单八通道数字控制模拟开关的输出I/O口与数字电位器的高电压端相连接，单八通道数字控制模拟开关的控制选通信号输入端与微处理器的控制信号输出端相连接，数字电位器的滑动端输出的模拟信号经放大器放大后输出。 

所述的信号智能调理板中的光电隔离电路包括光电耦合器，多路离散信号输入接口与光电耦合器的输入端相连接，光电耦合器的输出端与施密特触发器的输入端相连接，施密特触发器的输出端经计数器与微处理器相连接。 

所述的微处理器中还内置看门狗电路。 

一种通用数据采集装置的数据采集方法，包括如下步骤： 

步骤一：进行系统初始化； 

步骤二：设置连续信号和离散信号中断向量； 

步骤三：离散信号中断等待、连续信号中断等待、看门狗中断等待、休眠中断等待； 

若离散信号中断到了，则响应离散信号中断，采集离散信号； 

若连续信号中断到了，则响应连续信号中断，采集连续信号； 

若看门狗中断到了，则响应看门狗中断，重新启动系统；