一種能效數(shù)據(jù)集中采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，具體涉及一種能效數(shù)據(jù)集中采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展，能效數(shù)據(jù)集中采集裝置是能效管理系統(tǒng)中非常重要的組成部件，是現(xiàn)地數(shù)據(jù)與服務(wù)器之間的橋梁，主要起到數(shù)據(jù)遠程采集、數(shù)據(jù)存儲、指令轉(zhuǎn)發(fā)等功能。目前能效數(shù)據(jù)采集集中采集裝置主要存在以下幾方面的缺陷:
[0003]1、時鐘誤差大:一部分無校時措施，一部分米用服務(wù)器校時，時鐘誤差大，有人為因素干擾，不能保證數(shù)據(jù)時效性；
[0004]2、功耗高，無后備電源:由于采用市電供電，因此不注重低功耗設(shè)計。設(shè)備功耗高一方面會導(dǎo)致元器件發(fā)熱，影響設(shè)備工作壽命，一方面不便于采用電池供電。在供電電源停電的情況下會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失；
[0005]3、缺乏數(shù)據(jù)人工導(dǎo)出功能:在服務(wù)器故障情況下，操作人員一般通過能效數(shù)據(jù)采集集中裝置液晶屏查看能效信息，由于數(shù)據(jù)量大，類別多，通過液晶屏查看非常不方便。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有數(shù)據(jù)時效性的能效數(shù)據(jù)采集裝置，為解決以上問題，本實用新型提出了一種能效數(shù)據(jù)集中采集裝置，包括電源管理模塊，數(shù)據(jù)集中采集模塊，以太網(wǎng)采集接口，以太網(wǎng)通信接口，所述電源管理模塊輸入與220V交流市電連接，所述電源管理模塊輸出直流電流給所述數(shù)據(jù)集中采集模塊，所述數(shù)據(jù)集中采集模塊包括人機互動模塊，單片微型計算機，數(shù)據(jù)存儲模塊，以及GPS時鐘模塊，所述單片微型計算機與所述電源管理模塊連接，所述單片微型計算機與所述數(shù)據(jù)存儲模塊、所述人機互動模塊連接、所述GPS時鐘模塊、所述以太網(wǎng)通信接口、所述以太網(wǎng)采集接口分別與所述單片微型計算機連接。
[0007]優(yōu)選地，所述能效數(shù)據(jù)采集裝置還包括后備電池，所述后備電池與所述電池管理模塊相連，當外接220V交流市電時，所述電源管理模塊為后備電池充電，當外接220V交流市電斷開時，所述后備電池為所述能效數(shù)據(jù)集中采集模塊供電。
[0008]優(yōu)選地，所述GPS時鐘模塊包括GPS組件和時鐘組件，所述單片微型計算機通過USART接口與所述主芯片連接，所述單片微型計算機通過IIC接口與所述時鐘芯片連接。
[0009]優(yōu)選地，所述GPS組件的主芯片為H0LUX-M91GPS模組，所述時鐘組件的主芯片為DS3231o
[0010]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)存儲模塊包括采集數(shù)據(jù)存儲器件和參數(shù)存儲器件，所述單片微型計算機通過SPI接口與所述采集數(shù)據(jù)存儲器件連接，所述單片微型計算機通過IIC接口與所述參數(shù)存儲器件連接。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述采集數(shù)據(jù)存儲器件為SD卡，所述參數(shù)存儲器件為24C02 EEROM存儲器件。
[0012]優(yōu)選地，其特征在于，所述人機互動模塊包括IXD液晶顯示器、薄膜開關(guān)。
[0013]優(yōu)選地，所述以太網(wǎng)采集接口采用DM9161AEP以太網(wǎng)通信芯片，所述以太網(wǎng)采集接口通過USART接口和TTL接口與所述單片微型計算機連接，所述以太網(wǎng)通信接口采用DM9161AEP以太網(wǎng)通信芯片，所述以太網(wǎng)通信接口通過USART接口與TTL接口與所述單片微型計算機連接。
[0014]優(yōu)選地，所述GPS組件還包括第一電源濾波電容，第一反向鉗制二極管，下拉電阻，第一電阻，第二電阻，第一發(fā)光二極管，第二發(fā)光二極管；所述第一電源濾波電容的一端與電源VCC連接，另一端與電源地連接；所述第一反向鉗制二極管的陽極與電源VCC連接，所述第一反向鉗制二極管D21的陰極與所述H0LUX-M91GPS模組的V-BAT引腳連接；所述下拉電阻的一端與所述H0LUX-M91GPS模組的V-BAT引腳連接，另一端與電源地連接；所述第一電阻與所述第一發(fā)光二極管串聯(lián)在所述H0LUX-M91GPS模組的V0UT引腳和電源地之間；所述第二電阻與所述發(fā)光二極管串聯(lián)在所述H0LUX-M91GPS模組的GP100引腳和電源地之間；所述H0LUX-M91GPS模組的TXA引腳和RXA引腳組成USART接口與所述單片微型計算機連接。
[0015]優(yōu)選地，所述時鐘組件還包括第二電源濾波電容，第二反向鉗制二極管，供電電容，第一上拉電阻，第二上拉電阻；所述第二電源濾波電容的一端與電源VCC連接，另一端與電源地連接；所述第二反向鉗制二極管的陽極與電源VCC連接，所述第二反向鉗制二極管的陰極與所述DS3231時鐘芯片的Vbat引腳連接；所述供電電容的一端與所述DS3231時鐘芯片的Vbat引腳連接，另一端與電源地連接；所述第一上拉電阻的一端與電源VCC連接，另一端與所述DS3231時鐘芯片的SCL引腳連接；所述第二上拉電阻的一端與電源VCC連接，另一端與所述DS3231時鐘芯片的SDA引腳連接；所述DS3231時鐘芯片的SCL引腳、SDA引腳構(gòu)成IIC接口與所述單片微型計算機連接。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0017]1、本實用新型采用GPS校時，保證了時鐘的精確性，同時避免了人為因素導(dǎo)致的時鐘紊亂，提高了能效信息的實效性。
[0018]2、本實用新型采用分時上電的超低功耗設(shè)計并配備后備電池。超低功耗設(shè)計減少了原件器的發(fā)熱，提高了設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性，同時延長了設(shè)備使用壽命。在市電停電情況下，采用后備電池供電保障了數(shù)據(jù)在時域上的完整性。
[0019]3、本實用新型數(shù)據(jù)存儲器件可取出，在服務(wù)器故障情況下，用戶可取出數(shù)據(jù)存儲器件，直接在PC機上導(dǎo)出能效數(shù)據(jù)，人工查閱方便。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例的連接框圖；
[0021]圖2為本實用新型實施例的數(shù)據(jù)集中采集模塊的連接框圖；
[0022]圖3和圖4分別為本實用新型實施例的GPS組件和時鐘組件的電路圖；
[0023]圖5和圖6分別為本實用新型實施例的采集數(shù)據(jù)存儲器件和參數(shù)存儲器件的電路圖。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種能效數(shù)據(jù)集中采集裝置，它包括電源管理模塊、數(shù)據(jù)集中采集模塊，以太網(wǎng)采集接口，以太網(wǎng)通信接口，電源管理模塊輸入與市電220V交流連接，輸出與本實用新型實施例的能效數(shù)據(jù)集中采集模塊中所有的有源器件連接。電源管理模塊實現(xiàn)交流到直流轉(zhuǎn)換，各有源器件所需電壓對應(yīng)電源的穩(wěn)壓，隔離電源的產(chǎn)生，對無需一直上電的有源器件，實現(xiàn)上電斷電控制功能。數(shù)據(jù)集中采集模塊與以太網(wǎng)采集接口及以太網(wǎng)通信接口相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與上傳。
[0025]如圖2所示，數(shù)據(jù)集中采集模塊包括單片微型計算機(MCU)、人機互動模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、GPS時鐘模塊。單片微型計算機采用32位工業(yè)級微處理器，其型號為STM32F107VCT6，它通過GP10端口與電源管理模塊連接，通過IIC接口、SPI接口與數(shù)據(jù)存儲模塊連接，通過TTL接口與人機互動模塊連接，通過USART接口與GPS時鐘模塊連接，通過USART接口以及TTL接口與以太網(wǎng)通信接口、以太網(wǎng)采集接口連接。
[0026]此外，本實用新型實施例提供的能效數(shù)據(jù)集中采集裝置還包括后備電池，后備電池與電源管理模塊相連，電源管理模塊實現(xiàn)對后備電池的充放電管理，后備電池采用4000mA/H鋰電池；電源管理模塊還包括電源控制電路，對裝置中無需工作的器件斷電，當需要工作時候才通電，以降低設(shè)備功耗；電源管理模塊將5V直流電源或電池輸出電源穩(wěn)壓產(chǎn)生3.3V穩(wěn)定直流電源為裝置中非隔離有源器件供電，并產(chǎn)生1路3.3V隔離電源，為裝置中隔離有源器件供電。
[0027]GPS時鐘模塊包括GPS組件和時鐘組件，如圖3所示為GPS組件，其主芯片采用H0LUX-M91 GPS模組，該主芯片的RF-1N引腳連接天線信號端；主芯片的VCC引腳與電源VCC相連，主芯片的GND引腳與電源地相連；電源濾波電容C21的一端與電源VCC連接，另一端與電源地連接；電源VCC與反向鉗制二極管D21的陽極連接，反向鉗制二極管D21的陰極連接主芯片的V-BAT引腳；下拉電阻R21的一端與主芯片的V-BAT引腳連接，另一端與電源地連接；電阻R22與發(fā)光二極管D22串聯(lián)在主芯片的V0UT引腳和電源地之間，電阻R23與發(fā)光二極管D23串聯(lián)在主芯片的GP100引腳和電源地之間，構(gòu)成兩組指示燈，指示GPS組件當前狀態(tài)；GPS組件通過主芯片的TXA引腳和RXA引腳組成的USART接口與MCU的USART接口連接；如圖4所示為時鐘組件，其芯片采用DS3231時鐘芯片，時鐘芯片的VCC引腳與電源VCC相連，時鐘芯片的GND引腳與電源地相連；電源濾波電容C23的一端與電源VCC連接，另一端與電源地連接；反向鉗制二極管D24的陽極連接電源VCC，陰極連接時鐘芯片的Vbat引腳；電容C22的一端與時鐘芯片的Vbat引腳連接，另一端與電源地連接，在VCC斷電情況下，電容C22為可以為時鐘芯片供電；上拉電阻R24的一端與電源VCC連接，另一端與時鐘芯片的SCL引腳連接，上拉電阻R25