[发明专利]一种模块式串口型信号采集与处理装置

说明书

本发明公开了一种模块式串口型信号采集与处理装置，属于设备监控装置设计技术领域，包括：子板模块、母板模块和壳体，所述子板模块为CPU运行板，为运行操作系统及各个应用软件提供硬件环境；所述母板模块为串口模块，通过串口通信协议，获取设备信息，并将设备信息传输至所述子板模块进行处理，通过电源管理设计，实现热插拔及上电保护功能，并通过隔离电源实现隔离供电；所述子板模块和所述母板模块通过所述壳体实现防护性设计，使得整体防护性水平达到IP67的水平。通过本发明实现了现场设备的统筹规划、集成优化，采用无机箱设计，体积小，安装灵活，实现对工业现场设备的分布式采集和集中监控。

技术领域

本发明属于设备监控装置设计技术领域，更具体地，涉及一种模块式串口型信号采集与处理装置，提供在恶劣工作环境下，实现对工业现场设备的运行状态、故障报警信号的采集与处理。

背景技术

如果把上位机比作工业监控系统的“大脑”，那么信号采集与处理设备就犹如工业监控系统的“神经网络”，“大脑”通过“神经网络”来控制现场执行机构，采集传感器数据。“神经网络”的好坏，体现了工业自动化、信息化的水平。随着监控技术的发展，信息采集与处理装置已经发展出很多种类，比如：监控箱、信号转接箱等。

现阶段各类现场设备分别研制、各模块独立配置、不同技术体制并存，增加了采控系统的复杂程度，导致同类设备冗余配置、功能重叠、占用大量总体资源、维护管理困难，使得系统和总体难以对现场的所有设备进行统筹规划、系统共用和集成优化。且传统的监控箱、信号转接箱等信号采集与处理设备机箱体积大、安装不够灵活，不利于安装布置。随着工业的发展，系统规模不断增大，相比较而言，更需要一种模块化、分布式、扩充性强、安装灵活的信号采集与处理装置。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种模块式串口型信号采集与处理装置，实现了现场设备的统筹规划、集成优化，采用无机箱设计，体积小，安装灵活，实现对工业现场设备的分布式采集和集中监控。

为实现上述目的，本发明提供了一种模块式串口型信号采集与处理装置，包括：子板模块、母板模块和用于安装所述子板模块及所述母板模块的壳体，所述子板模块为CPU运行板，为运行操作系统及各个应用软件提供硬件环境；所述母板模块为串口模块，通过串口通信协议，获取设备信息，并将设备信息传输至所述子板模块进行处理，通过电源管理设计，实现热插拔及上电保护功能，并通过隔离电源实现隔离供电；所述子板模块和所述母板模块通过所述壳体实现防护性设计，使得整体防护性水平达到IP67的水平。

在一些可选的实施方案中，所述子板模块包括：CPU模块及辅助电路、内存RAM、闪存FLASH及第一以太网模块，为运行操作系统及各个应用软件提供硬件环境，其中，所述辅助电路、所述内存RAM、所述闪存FLASH及所述以太网模块均与所述CPU模块连接，通过所述CPU模块处理后的设备信息通过所述第一以太网模块发送给上层设备。

在一些可选的实施方案中，所述母板模块提供若干路RS485通信接口，各RS485通信接口均采用隔离驱动方式，且各RS485通信接口均为独立接口，可实现同时收发数据。

在一些可选的实施方案中，所述母板模块包括：第二以太网模块、JTAG接口、CAN接口、RS485接口、电源管理模块、数字量隔离输入模块、LED指示灯与连接插件，通过所述JTAG接口、所述CAN接口及所述RS485接口提供对外的物理连接；通过所述连接插件连接所述CPU模块；所述电源管理模块通过所述数字量隔离输入模块实现隔离供电，通过所述第二以太网模块将采集的设备信息发送至所述CPU模块。

在一些可选的实施方案中，所述壳体为铝合金结构，各处接合面均有水密密封条，各连接器安装位置有导电密封垫，实现防水、防尘和防电磁波辐射的防护性设计，使得整体防护性水平达到IP67的水平。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：