一种具有远程集中控制数据采集传送的装置的制作方法

本实用新型涉及监测设备领域，特别是一种具有远程集中控制数据采集传送的装置。

背景技术：

目前，自动化生产设备应用越来越广泛，给生产方节约了大量的人力资源成本，带来了更大的经济效益，无人化生产是工业领域发展的主流。生产中电压的稳定、供水的水压稳定以及环境的温度变化监测(比如生产区域发生火灾会引起生产车间温度的变化)，是无人化生产中需要的几大必备要素。现有的技术中，没有一种设备能为远端管理方实时监测无人化生产区域的电压、水压、环境温度提供技术支撑，因而，在无人化生产中，当生产区域出现电压不正常(或高或低)、水压不正常(或高或低)、温度异常(比如火灾)时，管理人员不能第一时间知晓，不但会影响正常生产，还会给生产方带来大的经济损失。

技术实现要素：

为了克服现有的无人化生产领域中，没有一种能实现电压、水压和环境温度实时监测的设备，出现电压不正常、水压不正常、温度异常时，管理人员不能第一时间知晓，对正常生产造成影响，给生产方带来经济损失的弊端，本实用新型提供了能对无人化生产场所中使用的电源电压、供水水压及环境温度实现实时监测，并能在每间隔一定时间内循环将电压信号、水压信号、温度信号经无线移动网络传输出去，为管理方后续通过手机预装的现有具有数字信号高低转为波形图显示的APP，实时监测电压信号、温度信号和温度信号，在出现异常时能及时处理提供技术支撑，从而防止影响正常生产和造成大的经济损失的一种具有远程集中控制数据采集传送的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有远程集中控制数据采集传送的装置，其特征在于由电源模块、水压探头、整流电路、温度探头、切换电路、模数转换电路和无线数据发射电路构成，电源模块、水压探头、整流电路、温度探头、切换电路、模数转换电路和无线数据发射电路安装在电路板上，电路板安装在元件盒内，生产区域自来水管道的侧端开有一个孔，孔上焊接有一只连接金属管，连接金属管和水压探头的进水管通过橡胶软管连接，电源模块电源输入端、整流电路电源输入端和220V交流电源通过导线连接，电源模块第一正极电源输出端和无线数据发射电路正极电源输入端通过导线连接，电源模块第二正极电源输出端和水压探头正极电源输入端、温度探头一端、切换电路正极电源输入端、模数转换电路正极电源输入端通过导线连接，水压探头信号输出端、整流电路信号输出端、温度探头信号输出端和切换电路三个控制信号输入端分别通过导线连接，切换电路三个控制信号输出端和模数转换电路信号输入端通过导线连接，模数转换电路信号输出端和无线数据发射电路信号输入端通过导线连接，无线数据发射电路有一只配套的无线信号发射天线，无线信号发射天线安装在元件盒的后左外侧，电源模块负极电源输出端、整流电路负极电源输出端和水压探头、切换电路、模数转换电路、无线数据发射电路的负极电源输入端通过导线接地，元件盒的后部四周各有一个具有开孔的安装板，元件盒通过安装板上开孔用膨胀螺杆螺母安装在墙面上，元件盒的前下端中部有一个开孔，温度探头的前端位于开孔外侧，以检测外部的温度变化，元件盒的左侧部有一个开孔，水压探头的进水管上橡胶软管通过左侧开孔向外引出，插入生产区域自来水管道侧端连接金属管上。

所述的电源模块是开关电源模块，其电源输入端电压是交流220V，具有两组电源输出端，分别输出直流24V和5V电源，开关电源模块的负极电源输出端4脚通过导线接地。

所述水压探头是压阻式压力敏感器件，型号是XGZP，压阻式压力敏感器件有一个进水管，生产区域自来水管道侧端孔上的连接金属管和压阻式压力敏感器件的进水管通过橡胶软管连接后，在自来水管道内的水压发生变化时，其信号输出端2脚和5脚会输出1到4.5V之间变化的电压模拟信号，压阻式压力敏感器件信号输出端5脚、负极电源输入端1脚及6脚通过导线接地。

所述整流电路由电源变压器和整流桥堆组成，其间通过电路板布线连接，整流桥堆型号是KBP206G，电源变压器的次级绕组两端分别和整流桥堆的电源输入端1脚及4脚连接，整流桥堆的负极电源输出端3脚通过导线接地。

所述温度探头是一只负温度系数热敏电阻，型号是NTC103D，外界环境温度越高，负温度系数电阻的电阻值越低，外界环境温度越低，负温度系数电阻的电阻值越高。

所述切换电路由单片机、晶振、电解电容、电阻和继电器组成，其间通过电路板布线连接，继电器有三只，单片机型号是AT89C2051/24PI，单片机的复位端1脚和电阻一端连接，单片机的外接晶振端4脚、5脚分别和晶振两端连接，单片机的负极电源输入端10脚和电阻另一端、电解电容负极接地，单片机的正极电源输入端20脚和电解电容正极、三只继电器正极电源输入端连接，单片机的第一个低电平输出端12脚和第一只继电器负极电源输入端连接，单片机的第二个低电平输出端13脚和第二只继电器负极电源输入端连接，单片机的第三个低电平输出端14脚和第三只继电器负极电源输入端连接。

所述模数转换电路是模拟信号转数字信号电路模块，型号是ADC0809，工作电压是直流5V，模拟信号转数字信号电路模块的1脚、2脚分别是正极电源输入端、负极电源输入端，模拟信号转数字信号电路模块的11脚至18脚是模拟信号输入端、23脚至31脚是数字信号输出端。

所述无线数据发射电路是GPRS模块，GPRS模块型号是ZLAN8100，GPRS模块的1脚、2脚分别是正极电源输入端、负极电源输入端，GPRS模块工作电压是直流24V，GPRS模块上第3脚、4脚是数据输入端口。

本实用新型有益效果是：使用时，水压探头中：自来水管道内的水进入压阻式压力敏感器件进水管内后，由于自来水压的变化，压阻式压力敏感器件信号输出端2脚和5脚会输出1到4.5V之间变化的电压模拟信号进入切换电路的第一个控制信号输入端；整流电路中：电源变压器输出的交流电源经整流桥堆整流后，电源变压器初级电压越高(也就是工作区域的设备工作电压越高)，整流桥堆整流输出电源的电压值越高，电源变压器初级电压越低(也就是工作区域的设备工作电压越低)，整流桥堆整流输出电源的电压值越低，整流桥堆整流输出的电压模拟信号进入切换电路的第二个控制信号输入端；温度探头中：负温度系数热敏电阻根据现场环境温度的变化电阻值发生变化，经负温度系数热敏电阻输出的电源电压值相应发生变化，外界环境温度越高，负温度系数热敏电阻的电阻值越低，负温度系数热敏电阻输出端的电压值越高，外界环境温度越低，负温度系数热敏电阻的电阻值越高，负温度系数热敏电阻输出端的电压值越低，负温度系数热敏电阻输出端的电压模拟信号进入切换电路的第三个控制信号输入端。切换电路在工作时会依次将水压探头、整流电路、温度探头输出的电压模拟信号输入至模数转换电路，模数转换电路将输入的模拟电压信号转换成数字信号输出至无线数据发射电路。在无线数据发射电路内部电路作用下，GPRS模块将输入的动态变化数字信号经无线移动网络发送出去；此刻，和GPRS模块成品建立连接的管理方，结合通过手机内预装的现有具有数字信号高低转为波形图显示的APP，能将动态变化的数字信号转换为波形图，水压探头输入水压越高波形图峰值越高，工作设备输入电源电压越高波形图峰值越高，现场温度越高波形图峰值越高，水压探头输入水压越低波形图峰值越低，工作设备输入电源电压越低波形图峰值越低，现场温度越低波形图峰值越低，手机屏幕显示水压20秒钟波形图后，又会显示生产区域工作设备输入电源电压20秒钟波形图，接着显示现场温度20秒钟波形图；以此不断循环，管理人员可实时通过手机屏幕监测工作现场水压、温度、电压的变化，管理人员经手机屏幕实时监测的波形图变化，一旦发现三种波形图和平时有了差异，就代表工作现场水压、温度、电压出现异常了，当发生数据超标时，管理人员能及时赶到现场进行处理，减少后续事故或损失。本实用新型能对无人化生产场所中使用的电源电压、供水水压及环境温度实现实时监测，并能在每间隔一定时间内循环将水压信号、电压信号、温度信号经无线移动网络发送出去，为管理方后续通过手机预装的现有具有数字信号高低转为波形图显示的APP，实时观测水压信号、电压信号和温度信号，在出现异常时能及时处理提供技术支撑。基于以上，所以本新型具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种具有远程集中控制数据采集传送的装置，由电源模块1、水压探头2、整流电路3、温度探头4、切换电路5、模数转换电路6和无线数据发射电路7构成，电源模块1、水压探头2、整流电路3、温度探头4、切换电路5、模数转换电路6和无线数据发射电路7安装在电路板上，电路板安装在元件盒8内，生产区域自来水管道的侧端开有一个孔，孔上焊接有一只连接金属管，连接金属管和水压探头2的进水管2-1通过橡胶软管连接，电源模块1电源输入端、整流电路3电源输入端和220V交流电源通过导线连接，电源模块1第一正极电源输出端和无线数据发射电路7正极电源输入端通过导线连接，电源模块1第二正极电源输出端和水压探头2正极电源输入端、温度探头4一端、切换电路5正极电源输入端、模数转换电路6正极电源输入端通过导线连接，水压探头2信号输出端、整流电路3信号输出端、温度探头4信号输出端和切换电路5三个控制信号输入端分别通过导线连接，切换电路5三个控制信号输出端和模数转换电路6信号输入端通过导线连接，模数转换电路6信号输出端和无线数据发射电路7信号输入端通过导线连接，无线数据发射电路7有一只配套的无线信号发射天线7-1，无线信号发射天线7-1安装在元件盒8的后左外侧，电源模块1负极电源输出端、整流电路3负极电源输出端和水压探头2、切换电路5、模数转换电路6、无线数据发射电路7的负极电源输入端通过导线接地，元件盒8的后部四周各有一个具有开孔的安装板8-1，元件盒8通过安装板上开孔8-1用膨胀螺杆螺母安装在墙面上，元件盒8的前下端中部有一个开孔，温度探头4的前端位于开孔外侧，以检测外部的温度变化，元件盒8的左侧部有一个开孔，水压探头的进水管2-1上橡胶软管通过左侧开孔向外引出，插入生产区域自来水管道侧端连接金属管上。

图2中所示，电源模块是开关电源模块A1，其电源输入端电压是交流220V，具有两组电源输出端，分别输出直流24V和5V电源，开关电源模块A1的负极电源输出端4脚通过导线接地。水压探头是压阻式压力敏感器件A2，型号是XGZP，压阻式压力敏感器件A2有一个进水管，生产区域自来水管道侧端孔上的连接金属管和压阻式压力敏感器件A2的进水管通过橡胶软管连接后，在自来水管道内的水压发生变化时，其信号输出端2脚和5脚会输出1到4.5V之间变化的电压模拟信号，压阻式压力敏感器件A2信号输出端5脚、负极电源输入端1脚及6脚通过导线接地。整流电路由电源变压器T和整流桥堆A3组成，其间通过电路板布线连接，整流桥堆A3型号是KBP206G，电源变压器T的次级绕组两端分别和整流桥堆A3的电源输入端1脚及4脚连接，整流桥堆A3的负极电源输出端3脚接地。温度探头是一只负温度系数热敏电阻RT，型号是NTC103D，外界环境温度越高，负温度系数热敏电阻RT的电阻值越低，外界环境温度越低，负温度系数热敏电阻RT的电阻值越高。切换电路由单片机A4、晶振BX、电解电容C1、电阻R1和继电器K1、K2、K3组成，其间通过电路板布线连接，继电器有三只，单片机A4型号是AT89C2051/24PI，单片机A4的复位端1脚和电阻R1一端连接，单片机A4的外接晶振端4脚、5脚分别和晶振BX两端连接，单片机A4的负极电源输入端10脚和电阻R1另一端、电解电容C1负极接地，单片机A4的正极电源输入端20脚和电解电容C1正极、三只继电器K1、K2、K3正极电源输入端连接，单片机A4的第一个低电平输出端12脚和第一只继电器K1负极电源输入端连接，单片机A4的第二个低电平输出端13脚和第二只继电器K2负极电源输入端连接，单片机A4的第三个低电平输出端14脚和第三只继电器K3负极电源输入端连接。模数转换电路是模拟信号转数字信号电路模块A5，型号是ADC0809，工作电压是直流5V，模拟信号转数字信号电路模块A5的1脚、2脚分别是正极电源输入端、负极电源输入端，模拟信号转数字信号电路模块的11脚至18脚是模拟信号输入端、23脚至31脚是数字信号输出端。无线数据发射电路是GPRS模块A6，GPRS模块A6型号是ZLAN8100，GPRS模块A6的1脚、2脚分别是正极电源输入端、负极电源输入端，GPRS模块A6工作电压是直流24V，GPRS模块A6上第3脚、4脚是数据输入端口。

图2中所示，开关电源模块A1电源输入端1脚及2脚、整流电路电源输入端电源变压器T初级绕组和220V交流电源通过导线连接，电源模块第一正极电源输出端开关电源模块A1的4脚和无线数据发射电路正极电源输入端GPRS模块A6的1脚通过导线连接，开关电源模块A1第二正极电源输出端3脚和水压探头正极电源输入端压阻式压力敏感器A2的3脚、温度探头负温度系数热敏电阻RT一端、切换电路正极电源输入端单片机的A4的20脚、模数转换电路正极电源输入端模拟信号转数字信号电路模块A5的1脚通过导线连接，水压探头信号输出端压阻式压力敏感器A2的2脚、整流电路信号输出端整流桥堆A3的2脚、温度探头信号输出端负温度系数热敏电阻RT另一端和切换电路三个控制信号输入端继电器K1控制电源输入触点端、继电器K2控制电源输入触点端、继电器K3控制电源输入触点端分别通过导线连接，切换电路三个控制信号输出端继电器K1常开触点端、继电器K2常开触点端、继电器K3常开触点端和模数转换电路信号输入端模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚通过导线连接，模数转换电路信号输出端模拟信号转数字信号电路模块A5的23脚、2脚和无线数据发射电路信号输入端GPRS模块A6上第3脚、4脚通过导线连接，无线数据发射电路GPRS模块A6有一只配套的无线信号发射天线，无线信号发射天线安装在元件盒的后左外侧，电源模块负极电源输出端开关电源模块A1的5脚、整流电路负极电源输出端整流桥堆A3的3脚和水压探头负极电源输入端压阻式压力敏感器件A2的1脚、切换电路负极电源输入端单片机A4的10脚、模数转换电路负极电源输入端模拟信号转数字信号电路模块A5的2脚、无线数据发射电路负极电源输入端GPRS模块A6的2脚通过导线接地。

图2中所示，开关电源模块A1电源输入端1脚及2脚输入220V交流电源后，开关电源模块A 1的4脚会输出24V直流电源进入GPRS模块A6的1脚，于是，GPRS模块A6处于待机状态；开关电源模块A1的3脚会输出5V直流电源进入压阻式压力敏感器A2的3脚、负温度系数热敏电阻RT一端以及单片机的A4的20脚、模拟信号转数字信号电路模块A5的1脚，于是，水压探头、切换电路、温度探头、模数转换电路处于待机状态。使用时，水压探头中：自来水管道内的水进入压阻式压力敏感器A2进水管内后，由于自来水压的变化，压阻式压力敏感器A2信号输出端2脚会输出1到4.5V之间变化的电压模拟信号进入切换电路的第一个控制信号输入端继电器K1控制电源输入触点端。整流电路中：电源变压器T输出的交流电源经整流桥堆A3整流后，电源变压器T初级电压越高(也就是工作区域的设备工作电压越高)，整流桥堆A3整流后2脚输出电源的电压值越高，电源变压器T初级电压越低(也就是工作区域的设备工作电压越低)，整流桥堆A3整流后2脚输出电源的电压值越低，整流桥堆A3整流输出的电压模拟信号进入切换电路的第二个控制信号输入端继电器K2控制电源输入触点端。温度探头中：工作中，负温度系数热敏电阻RT根据现场环境温度的变化电阻值发生变化，经负温度系数热敏电阻RT输出的电源电压值相应发生变化，外界环境温度越高，负温度系数热敏电阻RT的电阻值越低，负温度系数热敏电阻RT输出端的电压值越高，外界环境温度低，负温度系数热敏电阻RT的电阻值越高，负温度系数热敏电阻RT输出端的电压值越低，负温度系数热敏电阻RT输出端的电压模拟信号进入切换电路的第三个控制信号输入端继电器K3控制电源输入触点端。切换电路中：切换电路得电工作后，单片机A4在外围元件电阻R1、晶振BX、电解电容C1作用下，从其第一个低电平输出端12脚输出20秒钟低电平进入继电器K1负极电源输入端，于是，继电器K1得电吸合其控制输入触点端和常开触点端闭合，由于，水压探头信号输出端压阻式压力敏感器A2的2脚和继电器K1的控制输入触点端通过导线连接，继电器K1常开触点端和模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚通过导线连接，所以，继电器K1得电吸合其控制输入触点端和常开触点闭合后，压阻式压力敏感器A2的2脚输出的动态变化电压信号会进入模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚；单片机A4的第一个的低电平输出端12脚输出20秒钟低电平信号后，间隔10秒钟，单片机A4从其第二个低电平输出端13脚输出20秒钟低电平进入继电器K2负极电源输入端，于是，继电器K2得电吸合其控制输入触点端和常开触点端闭合，由于，整流电路信号输出端整流桥堆A3的2脚和继电器K2的控制输入触点端通过导线连接，继电器K2常开触点端和模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚通过导线连接，所以，继电器K2得电吸合其控制输入触点端和常开触点闭合后，整流桥堆A3的3脚输出的动态变化电压信号会进入模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚；单片机A4的第二个的低电平输出端13脚输出20秒钟低电平信号后，间隔10秒钟，单片机A4从其第三个低电平输出端14脚输出20秒钟低电平进入继电器K3负极电源输入端，于是，继电器K3得电吸合其控制输入触点端和常开触点端闭合，由于，温度探头信号输出端负温度系数热敏电阻RT另一端和继电器K3的控制输入触点端通过导线连接，继电器K3常开触点端和模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚通过导线连接，所以，继电器K3得电吸合其控制输入触点端和常开触点闭合后，负温度系数热敏电阻RT另一端输出的动态变化电压信号会进入模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚。以此不断循环，压阻式压力敏感器A2、整流桥堆A3、负温度系数热敏电阻RT每间隔10秒钟输出动态变化的模拟电压信号进入模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚。模数转换电路和无线数据发射电路中：当模拟信号转数字信号电路模块A5的11脚输入模拟电压信号后，在模拟信号转数字信号电路模块A5的内部电路作用下，模拟信号转数字信号电路模块A5将输入的动态变化模拟电压信号转换成动态变化的数字信号，并经23脚、2脚输出进入GPRS模块A6的数据输入端3脚、4脚，在GPRS模块A6内部电路作用下，GPRS模块A6将输入的动态变化数字信号经无线移动网络发送出去；此刻，和GPRS模块A6建立连接的管理方，结合通过手机内预装现有的数字信号转波形图显示APP，能将动态变化的数字信号转换为波形图，水压探头压阻式压力敏感器A2输入水压越高(压阻式压力敏感器A2的2脚输出电压越高)波形图峰值越高，现场温度越高(负温度系数热敏电阻RT输出端电压越高)波形图峰值越高，工作设备输入电源电压越高(整流桥堆A4的2脚输出电压越高)波形图峰值越高，水压探头输入水压越低波形图峰值越低，现场温度越低波形图峰值越低，工作设备输入电源电压越低波形图峰值越低，手机屏幕显示水压20秒钟波形图后，又会显示生产区域工作设备输入电源电压20秒钟波形图，接着显示现场温度20秒钟波形图；以此不断循环，管理人员可实时通过手机屏幕监测工作现场水压、电压、温度的变化，管理人员经手机屏幕实时监测的波形图变化，一旦发现三种波形图和平时有了差异，就代表工作现场水压、温度、电压出现异常了，当发生数据超标时，管理人员能及时赶到现场进行处理，减少后续事故或损失。本实用新型能对无人化生产场所中使用的电源电压、供水水压及环境温度实现实时监测，并能在每间隔一定时间内循环将水压信号、电压信号、温度信号经无线移动网络发送出去，为管理方后续通过手机内预装现有的数字信号转波形图显示APP，实时观测水压信号、电压信号和温度信号，在出现异常时能及时处理提供技术支撑。基于以上，所以本新型具有好的应用前景。

图2，开关电源模块A1品牌是MEAN WELL，型号是T-150D，其电源输入端电压是交流220V，具有两组电源输出端，分别输出直流24V和5V电源。整流电路的电源变压器T型号是220V/5V/3W。切换电路中：晶振BX规格是11.0592MHZ，电解电容C1型号是100μF/25V，电阻R1电阻值是1K，继电器K1、K2、K3是KomRonG6L/1P/5VDC型超小型继电器。

本实施例为本实用新型较佳实例，并不用以限制本实用新型，凡在本实施例原则范围内做任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。