[发明专利]一种兼容多类型信号传感器的RTU和采样方法

说明书

本发明提供了一种兼容多类型信号传感器的RTU和采样方法，包括CPU微处理模块、采集模块、矩阵模块、电源模块、无线通讯模块，所述CPU微处理模块与采集模块、矩阵模块、无线通讯模块连接，处理模块相互之间的事件、中断、定时、计算、存储，所述采集模块与矩阵模块连接，处理各种数字信号和模拟信号的采集，所述矩阵模块与外部传感器通道连接，处理各种信号通道的切换及保护，所述电源模块为各模块提供电源，所述无线通讯模块与中心服务器连接，处理往服务器传输RTU的各种数据。本发明适应单一通道兼容多种信号类型传感器的情况，而且通过自识别模式，RTU不需要区分信号类型则能够采集到传感器的数据。

技术领域

本发明属于水文及岩土安全监测行业领域，涉及一种兼容多类型信号传感器的RTU和采样方法。

背景技术

在水文及岩土安全监测行业领域中，对水位，雨量，应力，应变，位移，变形等监测对象进行监测时，需要应用的不同信号类型的传感器繁多，有频率信号、开关信号、脉冲信号、数字信号、模拟信号，模拟信号中又分为电压信号，电流信号，电阻信号。

RTU是集采集，存储，传输为一体的设备终端，目前水文岩土设备邻域中的RTU虽然应用广泛，但基本采集的信号还比较单一，还没有一种能够囊括行业内所有不同信号类型传感器采集的RTU。在一些大工程项目上经常出现传感器种类和RTU种类较多，不仅资源浪费，还会出现通用性不强，系统集成复杂的情况。本发明旨在研发一种通用型、适应多种信号类型传感器的全信号RTU，实现行业设备通用化和标准化。

目前水文岩土设备邻域中的RTU不仅对不同信号传感器集成度不高，而且RTU对传感器的接入通道功能设计单一，只能作为单一信号类型传感器的接入通道，不能复用当作其它信号类型传感器的接入通道。

在很多岩土工程现场，传感器线缆都是通过一个走线槽集中拉到观测房由RTU处理，这样在RTU端，传感器线头多杂，需要理清相对应的传感器就会很困难。原来做法都是在走线过程中做好标签，一一对应，费时费力。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

目前水文岩土设备邻域中的RTU不仅对不同信号传感器集成度不高, 而且RTU对传感器的接入通道功能设计单一,传感器线缆都是通过一个走线槽集中拉到观测房由RTU处理,传感器线头多杂.

2.技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种兼容多类型信号传感器的RTU，包括CPU微处理模块、采集模块、矩阵模块、电源模块、无线通讯模块，所述CPU微处理模块与采集模块、矩阵模块、无线通讯模块连接，处理模块相互之间的事件、中断、定时、计算、存储，所述采集模块与矩阵模块连接，处理各种数字信号和模拟信号的采集，所述矩阵模块与外部传感器通道连接，处理各种信号通道的切换及保护，所述电源模块为各模块提供电源，所述无线通讯模块与中心服务器连接，处理往服务器传输RTU的各种数据。

所述采集模块集成数字电源模块和模拟电源模块，所述数字电源模块包括频率信号采集电路、485数字信号采集电路、开关信号采集电路和脉冲信号采集电路，所述模拟电路模块包括电阻信号采集电路、电压信号采集电路和电流信号采集电路，所述频率信号采集电路对取样的频率信号和所述485数字信息采集电路将485数字信号都转成TTL数字信号，所述TTL数字信号处理部分共用，所述开关信号采集电路采集的开关信号和脉冲信号采集电路采集的脉冲信号转换为光耦信号，所述光耦信号处理部分共用，所述电阻信号采集电路、电压信号采集电路、电流信号取样汇合后进行AD模数转换信号处理部分共用的AD模数转换信号，其中电压和电流信号取样部分共用，所述TTL数字信号处理、光耦信号处理和AD模数转换处理都和CPU微处理模块连接。

所述矩阵模块中通过矩阵开关在识别传感器信号和接口采样及数据处理中切换，所述矩阵开关为MAX14778双通道4:1模拟多路复用器。

所述采样包括开关信号测量、脉冲信号测量、485数字信号测量、频率信号测量、电阻信号测量、电压信号测量、电流信号测量中的一个或多个。