一种基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器的制作方法

本发明涉及数据采集器，具体地说，涉及一种基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器。

背景技术：

1、485数据采集器是一种基于rs-485数据总线设计的数据采集设备，广泛应用于工业自动化、智能楼宇管理、环境监测等多个领域，近年来，随着传感器技术与物联网技术的发展，市面上逐渐出现了基于各种通讯技术的传感器数据采集设备，如485，4g,以太网等等。

2、目前，市场上存在的传感器数据采集设备，大多都只能支持固定种类的传感器。然而，根据不同的应用场景、项目预算等因素，市场中有各种量程、精度不一的环境监测传感器可供选用。进一步地，在闭环控制应用中，为了提高控制精度、降低执行器压力以及提高能源利用率，控制系统需要对不同的传感器使用不同的参数进行滤波；在大数据背景下，传感器数量会很庞大。基于这两个原因，控制系统的设计调试工作以及操作复杂度将大大增加，成本节节攀升，这将严重限制智慧控制的发展进程，因此，我们提出一种基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器。

技术实现思路

1、本发明之目的在于提供一种基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，包括传感器数据采集模块、滤波模块、主控模块、以太网链路服务模块、显示模块以及供电模块，所述传感器数据采集模块包括多个传感器外接端口、传感器配置文件、采集器软件以及采样电路，所述以太网链路服务模块包括以太网管理软件、ftp服务、http服务、tcp/ip转发器和udp转发器；

3、传感器数据采集模块的传感器外接端口连接多种传感器，传感器配置文件对不同传感器的参数进行配置，由采集器软件轮番询问传感器，并通过采样电路对外界环境数据进行采集，采集的数据经过滤波模块的滤波与数据融合传送至主控芯片，主控芯片通过以太网链路服务模块实现对采集数据的互联网交互，并通过显示模块的oled显示屏显示。

4、作为本技术方案的进一步改进，所述供电模块包括供电电路，其中，所述供电电路包括三极管vt1、mos管vt2、稳压管u1和升压控制器u2，

5、所述三极管vt1的基极连接电阻r1并接电阻r2，所述电阻r1的另一端接12v电压，所述电阻r2的另一端接三极管vt1的发射极再接地，所述三极管vt1的集电极接电阻r3并接电阻r4；

6、所述mos管vt2的1脚、2脚、3脚串联接电阻r3的另一端，所述mos管vt2的4脚接电阻r4的另一端，所述mos管vt2的5脚、6脚、7脚、8脚串联接电阻r5，并接电容c1、电容c2；

7、所述升压控制器u2的4脚接电阻r5的另一端，所述升压控制器u2的2脚接电阻r6，所述升压控制器u2的3脚接电容c1、电容c2，并接电感l，所述升压控制器u2的6脚接电阻r7、电阻r8，所述升压控制器u2的8脚接电感l的另一端并接二极管d1的正极，电容c5、电容c6、电容c7均与电阻r7、电阻r8并接；

8、所述稳压管u1的1脚接电源并接mos管vt2的1脚。

9、作为本技术方案的进一步改进，所述采样电路包括三极管vt3、485收发芯片u3、mos管vt4，

10、所述三极管vt3的基极接电阻r11，所述三极管vt3的发射极接地，所述三极管vt3的集电极接电阻r10，所述电阻r11的另一端接电阻r9，所述电阻r9与电阻r10并接电源vcc；

11、所述485收发芯片u3的2脚和3脚并接三极管vt3的集电极，所述485收发芯片u3的4脚接电阻r9与电阻r11，所述485收发芯片u3的5脚与6脚连接保险丝f1与保险丝f2,所述485收发芯片u3的5脚与6脚之间连接有电阻r13并接双向瞬态二极管d3，所述电阻r13的两端分别连接电阻r12和电阻r14,所述双向瞬态二极管d3的两端分别连接双向瞬态二极管d2和双向瞬态二极管d4；

12、所述mos管vt4的栅极连接电阻r15并接电阻r16，所述mos管vt4的源极接电阻r15的另一端，所述mos管vt4的漏极接电源。

13、作为本技术方案的进一步改进，所述传感器配置文件在配置传感器参数时派生出真实传感器与虚拟传感器。

14、作为本技术方案的进一步改进，所述采样器软件根据配置的传感器列表按顺序轮询所有传感器，收集各个传感器采集的数据，并根据传感器配置文件判定数据的可靠性。

15、作为本技术方案的进一步改进，所述滤波模块包括iir滤波和数据融合，所述iir滤波器对数据进行滤波时，采用两种滤波器级联的方式，并将滤波数据进行数据融合。

16、作为本技术方案的进一步改进，所述以太网管理软件控制采集器入网以及在断网时预留足够的时间让通讯服务模块处理好断网迎接工作。

17、作为本技术方案的进一步改进，所述ftp服务用于向数据采集器上传/下载文件的功能模块，所述http服务设置数据采集器参数，临时查看传感器数据与状态。

18、作为本技术方案的进一步改进，所述tcp/ip转发器将数据采集器的数据转发到远程服务器，将远程服务器下发的数据转发到数据采集器中需要远程数据的功能模块。

19、作为本技术方案的进一步改进，所述udp转发器将局域网中通过udp通道传输给本机的数据转发到需要这些数据的功能模块，转发功能模块想要通过udp发送的数据到局域网。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果：

21、该基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，采用多个485接口连接不同类型的传感器，通过传感器配置文件对不同类型的传感器的参数进行配置，采用真实传感器与虚拟传感器相互结合配置传感器参数，大大降低成本，由采集器软件轮番询问传感器，并通过采样电路对外界环境数据进行采集，实现对不同类型、不同数量、不同精度的传感器数据整合与处理。 通过采用两种滤波器级联的方式，并将滤波数据进行数据融合，减小数据误差，获得更为精确的数据估计，让传感器在参与控制任务时减少执行器误动作率，降低执行器压力；利用数据融合让传感器获得更高的精度。 通过以太网链路服务模块的以太网管理软件控制采集器入网以及在断网时预留足够的时间让通讯服务模块处理好断网迎接工作，利用ftp服务用于向数据采集器上传/下载文件的功能模块，http服务设置数据采集器参数，临时查看传感器数据与状态，以及tcp/ip和udp转发器进行数据的转送，实现采集数据与互联网的交互，保证用户能够很方便地部署、查看数据采集器的状态。

技术特征：

1.一种基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：包括传感器数据采集模块、滤波模块、主控模块、以太网链路服务模块、显示模块以及供电模块，所述传感器数据采集模块包括多个传感器外接端口、传感器配置文件、采集器软件以及采样电路，所述以太网链路服务模块包括以太网管理软件、ftp服务、http服务、tcp/ip转发器和udp转发器；

2.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述供电模块包括供电电路，其中，所述供电电路包括三极管vt1、mos管vt2、稳压管u1和升压控制器u2，

3.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述采样电路包括三极管vt3、485收发芯片u3、mos管vt4，

4.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述传感器配置文件在配置传感器参数时派生出真实传感器与虚拟传感器。

5.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述采样器软件根据配置的传感器列表按顺序轮询所有传感器，收集各个传感器采集的数据，并根据传感器配置文件判定数据的可靠性。

6.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述滤波模块包括iir滤波和数据融合，所述iir滤波器对数据进行滤波时，采用两种滤波器级联的方式，并将滤波数据进行数据融合。

7.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述以太网管理软件控制采集器入网以及在断网时预留足够的时间让通讯服务模块处理好断网迎接工作。

8.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述ftp服务是用于向数据采集器上传、下载文件的功能模块，所述http服务设置数据采集器参数，临时查看传感器数据与状态。

9.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述tcp/ip转发器将数据采集器的数据转发到远程服务器，将远程服务器下发的数据转发到数据采集器中需要远程数据的功能模块。

10.根据权利要求1所述的基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器，其特征在于：所述udp转发器将局域网中通过udp通道传输给本机的数据转发到需要这些数据的功能模块，转发功能模块想要通过udp发送的数据到局域网。

技术总结本发明涉及数据采集器技术领域，具体地说，涉及一种基于多重滤波架构的以太网多路485数据采集器。其包括传感器数据采集模块、滤波模块、主控模块、以太网链路服务模块、显示模块以及供电模块，传感器数据采集模块包括多个传感器外接端口、传感器配置文件、采集器软件以及采样电路，以太网链路服务模块包括以太网管理软件、FTP服务、http服务、TCP/IP转发器和udp转发器。本发明采用多个485接口连接不同类型的传感器，实现对不同类型、不同数量、不同精度的传感器数据整合与处理，通过采用两种滤波器级联的方式，获得更高的精度，通过以太网链路服务模块，实现采集数据与互联网的交互。技术研发人员：杜大兵,李新松受保护的技术使用者：成都鑫芯电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/12