[发明专利]POE供电的自适应协议嵌入式空管设备数据采集单元

说明书

本发明涉及空管设备数据采集领域，公开了一种空管设备数据采集单元。该空管设备数据采集单元外体为1U标准机箱，内部包含嵌入式控制板与对外接口电路。嵌入式主控CPU通过采集接口采集空管设备数据后，在进行本地存储的同时经过上行接口发送给远端的工控机进行数据展示和处理，从而实现对空管设备的数据采集和集中监控。本发明实施方式相对于现有技术而言，采集单元采用嵌入式CPU,功耗低、能够采用POE供电、带内部存储数据功能，自适应协议采集多种空管设备，既增加了本地设备数据回查功能，又降低了功耗，降低施工布线难度，稳定性与安全性得到提高。

技术领域

本发明涉及空管设备数据采集卡技术领域，具体的说是一种POE供电的自适应协议嵌入式空管设备数据采集单元。

背景技术

现有的空管设备数据采集系统大多采用中心通信机房工控机统一采集各台站空管设备的模式，由于单一工控机采集多分站设备，工控机的稳定性和安全性要求格外高，不能受病毒攻击，工控机与各台站的空管设备的传输线路也要求必须稳定，空管设备端没有暂存数据功能，不支持断点续传，通讯线路不能中断，否则会造成数据丢失。空管设备台站处设备布线复杂，供电电压高，不利于现场施工与维护。采集设备需要根据被采集空管设备的不同，安装不同的程序，这些程序的管理繁杂。

发明内容

本发明提出了一种POE供电的自适应协议嵌入式空管设备数据采集单元，用以解决上述问题。本发明能够提高系统稳定性，减轻中心机房主机工作负担。系统采用嵌入式CPU，低功耗，带存储数据功能，能够实现POE供电，通过以太网取电。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

POE供电的自适应协议嵌入式空管设备数据采集单元，包括：嵌入式控制板以及分别与其连接的对外接口电路以及指示灯控制板，所述对外接口电路分别与空管设备以及远端工控机相连。

所述嵌入式控制板包括嵌入式主控CPU以及分别与其连接的采集接口、上行接口、动态随机存储器、可编程只读存储器、RTC时钟电路、电压转换电路，还包括接口保护电路和POE供电模块电路，所述接口保护电路具有多个，所述采集接口、上行接口分别与一个接口保护电路的一端相连，接口保护电路的另一端与对外接口电路相连，所述POE供电模块电路与电压转换电路相连，所述电压转换电路还分别与采集接口、上行接口、动态随机存储器、可编程只读存储器、RTC时钟电路相连。

所述对外接口电路包括：多个以太网接口，多个485/232接口，多个DI接口。

所述指示灯控制板包括电源指示灯、工作状态指示灯、数据采集状态指示灯以及通信接口通信状态指示灯，每个指示灯均与嵌入式控制板中的嵌入式主控CPU相连。

所述数据采集单元设于1U标准机箱内。

所述接口保护电路包括主控芯片U18、电容C1～C6，二极管D1和二极管D2，其中，所述主控芯片U18的电源正极引脚VCC和电源负极引脚GND之间接有电容C1，数据接收引脚Rout和数据发送引脚Tin与嵌入式主控CPU连接，隔离电源引脚VISO通过电容C2接地，芯片内部产生的正电源引脚V+依次通过电容C3、电容C2接地，电荷泵引脚C1+和电荷泵引脚C1-之间接有电容C4，电荷泵引脚C2+和电荷泵引脚C2-之间接有电容C5，芯片内部产生的负电源引脚V-通过电容C6接地，数据接收引脚Rin和数据发送引脚Tout之间依次接有二极管D2和二极管D1，二极管D2和二极管D1之间的节点接地，数据接收引脚Rin和数据发送引脚Tout与分别对外接口电路连接。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明设计了一种低功耗的采集单元，POE供电节省输入电源布线，抑制二极管和隔离技术防止设备端口损坏，提高设备稳定性。自适应固件提高了设备易用性。

附图说明

图1为本发明中该空管设备数据采集单元的结构组成示意图；