[发明专利]基于cPCI总线的多类型信息采集处理系统

权利要求书

1.一种基于cPCI总线的多类型信息采集处理系统，其特征在于，包括前端设备和与其相连的后端设备，其中，

所述前端设备，包括：

多路信号隔离调理电路，用于对输入的多路时串信号、多路模拟信号、多路触点信号和多路脉冲信号分别进行抗干扰隔离和电压调理；

第一FPGA，用于控制所述多路时串信号隔离调理电路的输出选通和数据采集，缓存所述多路信号隔离调理电路输出的多路时串信号，并对所采集的信号进行滤波、边沿判断和组帧预处理，待本次采样完成后将其写入数字I/O卡的FIFO中；

数字I/O卡，当其FIFO中存储的多路时串信号达到设定存量或设定时间时，将其通过cPCI总线发送至单板电脑存储；

A/D采集卡，用于将所述多路信号隔离调理电路输出的多路模拟信号转变成对应的多路数字信号并存储，当其FIFO中存储的多路数字信号达到设定值时，将其通过所述cPCI总线发送至所述单板电脑存储；

第二FPGA，用于采集、缓存和预处理所述多路信号隔离调理电路输出的多路触点信号和多路脉冲信号，并将其通过cPCI总线控制器及所述cPCI总线发送至所述单板电脑存储；

所述后端设备包括控制主机，用于通过通用网络交换设备对该采集处理系统进行远程控制，同时对所述单板电脑采集存储的多路时串信号、多路数字信号、多路触点信号和多路脉冲信号分别进行实时显示、存储、判断分析和事后回放，当有超出对应预设范围的，则突出显示该信号并报警。

2.根据权利要求1所述的基于cPCI总线的多类型信息采集处理系统，其特征在于，所述多路信号隔离调理电路包括若干路时串信号隔离调理电路，每路时串信号隔离调理电路用于将输入电压范围为20V～40V的时串信号进行隔离调理，其包括型号为TLP114A的光耦、稳压二极管D1、去耦电容C1、二极管D2、限流电阻R1、上拉电阻R2和电容C2，稳压二极管D1的输入端以及限流电阻R1的一端分别对应与所述光耦的第1和第3引脚相连，去耦电容C1和二极管D2分别接于稳压二极管D1和上拉电阻R2之间，稳压二极管D1的输出端和限流电阻R1的另一端分别对应作为的正极输入端和负极输入端，所述光耦的第6引脚接+5V且通过上拉电阻R2与光耦的第5引脚相连作为信号输出端，电容C2的一端接+5V，其另一端与所述光耦的第4引脚一起接地。

3.根据权利要求1所述的基于cPCI总线的多类型信息采集处理系统，其特征在于，所述多路信号隔离调理电路包括若干路模拟信号隔离调理电路，每路模拟信号隔离调理电路用于将输入信号范围为-40V～40V的模拟信号进行隔离调理，并将隔离调离后的模拟信号调理衰减到所述A/D采集卡所需的–5V～+5V的范围内，其包括型号为OP07的运算放大器、型号为ISO124的隔离放大器、电阻AR1、电阻AR2、电阻AR3、电阻AR4、电阻AR5、电阻AR6、电阻AR7、电容AC1、电容AC2、稳压管AD1、稳压管AD2、量程选择开关AS1、AS2和AS3，电阻AR1的一端作为正极输入端，其另一端分别与电阻AR2的一端以及量程选择开关AS1的一端相连，电阻AR2另一端分别与电阻AR3的一端以及量程选择开关AS2的一端相连，电阻AR3另一端分别与电阻AR4的一端以及量程选择开关AS3的一端相连，量程选择开关AS1、AS2和AS3的另一端并接后分别与稳压管AD1的输入端以及电阻AR5的一端相连，电阻AR5的另一端与运算放大器的同向输入端相连，稳压管AD1的输出端与稳压管AD2的输出端相连，稳压管AD2的输入端与电阻AR4的另一端连在一起作为负极输入端，运算放大器的输出端分别与其反向输入端以及隔离放大器的第15引脚相连，隔离放大器的第7引脚与电阻AR6的一端相连，电阻AR6的另一端分别与电阻AR7的一端以及电容AC1的一端相连，电阻AR7的另一端与电容AC2的一端连在一起作为信号输出端，电容AC1的另一端以及电容AC2的另一端接地。