用于鉆孔地形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，屬于鉆孔形變測量設(shè)備領(lǐng)域，該裝置包括：主控單元和數(shù)據(jù)采集單元；其中，所述主控單元與所述數(shù)據(jù)采集單元通信連接；所述主控單元設(shè)有連接網(wǎng)絡(luò)接口；所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有多通道模擬信號接口、模擬RS485接口和模擬CAN總線接口。該裝置通過在數(shù)據(jù)采集單元上集成多通道模擬信號接口、RS485接口和CAN總線接口等多個(gè)接口，實(shí)現(xiàn)多種類型信號的采集、存儲、傳輸，可方便的應(yīng)用于多種鉆孔形變網(wǎng)絡(luò)化觀測系統(tǒng)。
【專利說明】用于鉆孔地形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鉆孔形變測量設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于鉆孔地形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉆孔地形變測量中，通常會在同一口鉆井中開展一種或者多種手段的測量，不同的測量手段有不同信號類型以及協(xié)議，包括數(shù)字信號和模擬信號，其中數(shù)字信號又有RS485接口和CAN接口信號，這就要求地面數(shù)據(jù)采集單元包含多種信號輸入接口以及采集協(xié)議。而當(dāng)前的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于均具有較強(qiáng)的針對性，信號接口及采集協(xié)議單一，難以直接應(yīng)用于鉆孔地形變測量中。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于鉆孔地形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，可與多種信號接口連接，并匹配多種協(xié)議，從而解決現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號接口及采集協(xié)議單一，難以直接應(yīng)用于鉆孔地形變測量采集的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，包括:
[0005]主控單元和數(shù)據(jù)采集單元；其中，
[0006]所述主控單元與所述數(shù)據(jù)采集單元通信連接；
[0007]所述主控單元設(shè)有連接網(wǎng)絡(luò)接口 ；
[0008]所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有多通道模擬信號接口、模擬RS485接口和模擬CAN總線接□。
[0009]本實(shí)用新型與已有的設(shè)備相比其有益效果為:通過在數(shù)據(jù)采集單元上集成多通道模擬信號接口、RS485接口和CAN總線接口等多個(gè)接口，實(shí)現(xiàn)多種類型信號的采集、存儲、傳輸，可方便的應(yīng)用于多種鉆孔形變網(wǎng)絡(luò)化觀測系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0011]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0013]圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括:主控單元100和數(shù)據(jù)采集單元200 ;其中，主控單元100與數(shù)據(jù)采集單元200通信連接；主控單元100設(shè)有連接網(wǎng)絡(luò)接口 15 ;數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有多通道模擬信號接口 12 (可采用8通道24位AD串口部件)、模擬RS485接口 13 (可采用RS-232接口部件)和模擬CAN總線接口 14 (可采用RS-232接口部件)。
[0014]上述數(shù)據(jù)采集裝置中，數(shù)據(jù)采集單元200包括:8通道24位AD串口采集卡1、RS232轉(zhuǎn)RS484模塊2、RS232轉(zhuǎn)CAN模塊3、多通道隔離型232芯片4、多串口微控制器6、儲存緩沖芯片8和時(shí)鐘芯片5 ;其中，8通道24位AD串口采集卡I與多通道模擬信號接口 12連接；RS232轉(zhuǎn)RS484模塊2與模擬RS485接口 13連接；RS232轉(zhuǎn)CAN模塊3與模擬CAN總線接口 15連接；8通道24位AD串口采集卡1、RS232轉(zhuǎn)RS484模塊2和RS232轉(zhuǎn)CAN模塊3分別與多通道隔離型232芯片4連接；多通道隔離型232芯片4順次與多串口微控制器6、儲存緩沖芯片連接8 ;時(shí)鐘芯片5與多串口微控制器6連接。
[0015]優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)采集單元還包括:GPS接收模塊7，與多串口微控制器6連接。
[0016]上述數(shù)據(jù)采集單元中的多通道隔離型232芯片可采用多個(gè)單通道隔離型232芯片組合成的多通道隔離型232芯片，儲存緩沖芯片可采用8位4Kbit FIFO芯片，時(shí)鐘芯片采用DS3231時(shí)鐘芯片，GPS接收模塊可采用TTL接口的GPS接收模塊。
[0017]上述數(shù)據(jù)采集裝置中，主控單元100包括:工控模塊9和觸摸屏模塊11 ;其中，工控模塊9與觸摸屏模塊11連接；工控模塊9與網(wǎng)絡(luò)接口 15連接。優(yōu)選的，該主控單元100還包括:以太網(wǎng)防雷器模塊10，連接在工控模塊9與網(wǎng)絡(luò)接口 15之間。該主控單元中，工控模塊9優(yōu)選采用PC104工控模塊，也可以采用其他同類模塊，只要能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)目刂萍纯伞?br> [0018]優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)采集裝置還包括:觸控屏16，與主控單元100電連接。
[0019]優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)采集裝置還包括:供電電源，與主控單元100電連接。
[0020]本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置，通過設(shè)置多種類型接口，可以方便實(shí)現(xiàn)不同信號的采集，設(shè)置多通道隔離型232芯片，防止地面浪涌干擾井下測量單元；通過設(shè)置儲存緩沖芯片作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，使數(shù)據(jù)采集單元與主控單元之間經(jīng)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)與串口相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；通過設(shè)置GPS接收模塊，實(shí)現(xiàn)了 GPS校時(shí)，提高了數(shù)據(jù)采集時(shí)間的準(zhǔn)確性。
[0021]工作時(shí)，不同的信號類型連接數(shù)據(jù)采集單元上相應(yīng)的信號接口，由數(shù)據(jù)采集單元完成不同鉆孔形變數(shù)據(jù)的采集與轉(zhuǎn)換。主控單元主要完成系統(tǒng)供電、數(shù)據(jù)存儲及傳輸、數(shù)據(jù)顯示，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與維護(hù)。
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集裝置包括:多通道模擬信號接口 12、模擬RS485接口 13、模擬CAN總線接口 14、8通道24位串口 AD采集卡1、RS232轉(zhuǎn)RS485模塊2、RS232轉(zhuǎn)CAN模塊3、多通道隔離型RS232芯片4 (一般對應(yīng)于接口數(shù)量，采用的是3通道隔離型RS232芯片)、時(shí)鐘芯片5 (可采用高精度RTC芯片)、多串口微控制器6、GPS接收模塊7 (可采用TTL接口的GPS接收模塊)、儲存緩沖芯片8 (可采用8位4Kbit FIFO芯片)、工控模塊9 (可采用PC104工控模塊)、以太網(wǎng)防雷器模塊10和觸摸屏模塊11。
[0024]數(shù)據(jù)采集單元200中，多串口微控制器6通過UART 口連接多通道隔離型RS232芯片4，連接8通道24位AD串口采集卡1、RS232轉(zhuǎn)RS485模塊2、RS232轉(zhuǎn)CAN模塊3，完成多種信號的數(shù)據(jù)采集；多串口微控制器6的IO 口模擬I2C總線連接RTC芯片DS3231，完成系統(tǒng)時(shí)鐘讀寫；多串口微控制器6的UART 口連接TTL接口的GPS接收模塊的串口，多串口微控制器6外部中斷接口連接GPS接收模塊的PPS，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)校時(shí)。多串口微控制器6的IO并口連接FIFO芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。
[0025]主控單元100中，PC104工控模塊采用ISA總線連接數(shù)據(jù)采集單元200的FIFO芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀??；PC104工控模塊9的以太網(wǎng)接口提高RJ45網(wǎng)路信號防雷器10與網(wǎng)絡(luò)接口 15 (—般為RJ45接頭部件)連接，用于網(wǎng)線防雷；PC104工控模塊9的IXD接口與觸摸屏模塊11連接，通過觸摸屏模塊11觸摸式液晶屏，實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息交換。該主控單元100采用以太網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程交換。
[0026]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，包括: 主控單元和數(shù)據(jù)采集單元；其中， 所述主控單元與所述數(shù)據(jù)采集單元通信連接； 所述主控單元設(shè)有連接網(wǎng)絡(luò)接口； 所述數(shù)據(jù)采集單元設(shè)有多通道模擬信號接口、模擬RS485接口和模擬CAN總線接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元包括: 8通道24位AD串口采集卡、RS232轉(zhuǎn)RS484模塊、RS232轉(zhuǎn)CAN模塊、多通道隔離型232芯片、多串口微控制器、儲存緩沖芯片和時(shí)鐘芯片；其中， 所述8通道24位AD串口采集卡與所述多通道模擬信號接口連接； 所述RS232轉(zhuǎn)RS484模塊與所述模擬RS485接口連接； 所述RS232轉(zhuǎn)CAN模塊與所述模擬CAN總線接口連接； 所述8通道24位AD串口采集卡、RS232轉(zhuǎn)RS484模塊和RS232轉(zhuǎn)CAN模塊分別與所述多通道隔離型232芯片連接； 所述多通道隔離型232芯片順次與多串口微控制器、儲存緩沖芯片連接； 所述時(shí)鐘芯片與所述多串口微控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元還包括: GPS接收模塊，與所述多串口微控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述主控單元包括: 工控模塊和觸摸屏模塊；其中， 所述工控模塊與所述觸摸屏模塊連接； 所述工控模塊與所述網(wǎng)絡(luò)接口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，所述主控單元還包括: 以太網(wǎng)防雷器模塊，連接在所述工控模塊與所述網(wǎng)絡(luò)接口之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鉆孔形變測量的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，還包括:觸控屏，與所述主控單元電連接。
【文檔編號】E21B47/12GK203783567SQ201420128445
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】李濤, 李宏, 吳立恒, 范國勝, 董云開, 陳征, 喻建軍, 王海忠 申請人:中國地震局地殼應(yīng)力研究所