[实用新型]无负压供水系统中的信息采集与存储装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业监测技术领域，公开了一种信息采集与存储装置，具体涉及一种无负压供水系统中的信息采集与存储装置。

背景技术

随着信息技术的发展，工业现场的在线监测已成为工业智能化的重要方向，也是智能服务的重要内容。作为二次供水的主要形式，无负压供水系统已成为城市供水管网建设中不可缺少的一部分，而且其工作方式往往是一种无人值守方式。因此，如何提高无负压供水系统的智能化水平，特别是远程监测和智能运维能力是给排水领域亟待解决的问题。通常，无负压供水控制系统正常运行需要依赖现场的关键状态数据，例如进水口和出水口压力等，而判断一套无负压供水控制系统是否正常工作更需要反映现场的状态数据和工况数据，例如进水口和出水口压力、变频器的工作频率和功率，各水泵机组的工作状态等，因此，有效实现相关关键状态和工况数据的现场采集与记录和远程收集是提高无负压供水控制系统智能运维保障能力的基础。目前，虽然针对不同的应用领域设计了不同的现场信息采集方案，例如专利CN203465823U给出了一种集抄系统中的采集器方案，较好地满足了水电气抄表系统的信息采集，然而其没有进一步给出现场数据的保存方案，难于满足无负压供水控制系统的需求，特别是在运维保障方面的需求；对于用于现场的信息采集器或控制器来说，数据的现场保存，目前不外乎利用EEPROM、FLASH、FRAM、SD卡等存储介质，然而，不同的存储介质由于其存储原理不同表现出不同的存储性能，例如EEPROM写入速度慢，存储密度小；FLASH存储密度大，成本低，读取速度快，但需按扇区进行访问，写入速度慢，并且写入次数有限；FRAM具有高速写入和无限次的写入次数的特点，但存储密度还相对较小，成本较高。为此，在现场信息存储方面，文献“弹载记录器存储模块优化设计与实现”和“数据采集记录设备的存储模块设计”分别提出了基于NANDFlash和SD卡的优化设计方案，而专利ZL200810165716.1则发明了一种提高Flash使用寿命的方法。然而如何设计一套能较好满足无负压供水控制系统的需求性价比合适的数据存储方案仍然是一个开放的课题。

发明内容

针对现有的各类信息采集终端或装置难于满足无负压供水控制系统对信息采集和现场保存方面的需求，本实用新型给出了一种无负压供水系统中的信息采集与存储装置，较好地满足了各类各类无人值守无负压供水控制系统的需求。

为了实现上述效果，本实用新型给出的一种无负压供水系统中的信息采集与存储装置，包括MCU、直流电输入接口、电源管理、三级存储模块、数据过滤模块、数据分析预警模块、GSM/GPRS、以太网接口、光电隔离模块、485接口、开关量输出、Modbus通信接口和蓝牙模块；其中MCU为本装置的控制单元，用于协调本装置各模块的工作；直流电输入接口用于接收24V的直流电输入；电源管理用于将24V的直流电输入转换为本装置各部件所需的各类电源类型；三级存储模块用于存储本装置的相关数据；GSM/GPRS用于实现GPRS通信和短信发送；Modbus通信接口用于实现MODBUSRTU通信，进而实现与现场PLC的通信；485接口用于实现与现场485型监控摄像头的通信；以太网接口用于实现TCP/IP通信；开关量输出用于控制现场指示灯和蜂鸣器；蓝牙模块用于实现与手机端现场调试APP的互联互通；数据分析预警模块用于实现实时采集数据的分析预警；数据过滤模块用于实现对实时采集数据的分析过滤，并去除噪声数据和冗余数据；MCU分别与三级存储模块、数据过滤模块、数据分析预警模块、GSM/GPRS、以太网接口、Modbus通信接口和蓝牙模块连接，MCU与485接口、开关量输出通过光电隔离模块连接；直流电输入接口依次与电源管理模块、MCU相连。

进一步地，上述电源管理还包括开停电检测电路和后备电源，其中开停电检测电路用于检测是否存在24V的直流电输入；后备后备电源用于停电时为本装置各部件提供临时电源，并进行报警处理和关键数据保存。

进一步地，上述三级存储模块包括RAM存储单元、铁电存储单元和Flash存储单元。

更进一步地，本装置还包括远程控制系统，远程控制系统用于通过无负压供水系统中的信息采集与存储装置实现对无负压供水控制系统现场数据的远程采集、保存、展示和控制。

本实用新型的有益效果是：(1)引入数据过滤机制，有效减少了保存和上传的数据量；(2)将数据分析与预警引入到无负压供水控制系统的现场数据采集中，提高了系统的智能化水平；(3)引入RAM存储、铁电存储和Flash存储相结合的三级存储机制，有效解决了存储的效率、容量和可用性之间的矛盾。