一种燃气门站数据采集装置的制作方法

1.本实用新型涉及数据采集领域，尤其是涉及一种燃气门站数据采集装置。


背景技术：

2.在scada(supervisory control and data acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统快速发展的当下，作为数据分析和一体化管理的底层数据基础，硬件设备的数据安全、准确、实时显得尤为重要。现有scada点位安装选取的局限性，以及不可抗力因素使供电故障导致的数据滞后或无法正常上报的问题。
3.综上，当前缺少一种低能耗，且环境适应性强的燃气门站数据采集装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低能耗，且环境适应性强的燃气门站数据采集装置。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.本实用新型提供了一种燃气门站数据采集装置，用于采集多个燃气仪表的数据，所述装置包括机架以及设置在所述机架上并与所述机架连接的蓄电池、电源控制模块、数据采集控制终端、控制器、信号继电器和多路信号隔离栅，其中，所述的蓄电池分别与所述电源控制模块和所述数据采集控制终端连接，所述的电源控制模块分别与所述数据采集控制终端、所述控制器和所述多路信号隔离栅连接，所述控制器分别与所述数据采集控制终端、所述信号继电器连接，所述信号继电器与所述多路信号隔离栅连接，所述多路信号隔离栅与所述多个燃气仪表连接。
7.作为优选的技术方案，所述的电源控制模块包括相互连接的电源切换继电器和变压器。
8.作为优选的技术方案，还包括与所述控制器连接的开关量接线盘，所述开关量接线盘与外部的ups电源和/或门磁报警器连接。
9.作为优选的技术方案，所述的蓄电池包括高压蓄电池和低压蓄电池，所述高压蓄电池与所述电源控制模块连接，所述低压蓄电池与所述数据采集控制终端连接。
10.作为优选的技术方案，所述的高压蓄电池的输出电压为10-20v，所述的低压蓄电池的输出电压为2-5v。
11.作为优选的技术方案，对于每个所述的燃气仪表，均包括流量表、燃气流量修正仪、压力传感器、温度传感器、差压传感器中的至少一个。
12.作为优选的技术方案，所述的控制器为plc控制器。
13.作为优选的技术方案，所述的多路信号隔离栅包括多个模拟量信号隔离栅和多个485信号隔离栅。
14.作为优选的技术方案，所述的控制器包括rs485接口以及多个按键。
15.作为优选的技术方案，所述的控制器和/或所述的信号继电器和/或所述的电源控
制模块与所述机架螺纹连接。
16.作为优选的技术方案，所述的蓄电池、电源控制模块、数据采集控制终端、控制器、信号继电器和多路信号隔离栅之间通过信号线或供电线连接，所述信号线和供电线设置在所述机架上的线槽内。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
18.(1)低能耗，且环境适应性强：通过设置蓄电池以及与其匹配的电源控制模块，并使电源控制模块与数据采集终端连接，能够实现对控制器和多路信号隔离栅供电的直接控制，由于多路信号隔离栅与燃气仪表连接，在测量时电源控制模块也可以间接给燃气仪表供电，在需要数据采集时，通过控制电源控制模块使蓄电池与制器和多路信号隔离栅连接进行作业，在非测量状态时断开控制器和多路信号隔离栅供电，从而实现有效节电，摆脱传统的交流电供电的限制，无需设置交流-直流转换模块，减小能耗及装置尺寸及重量，另外各个部件设置并安装在机架上，提高了集成度。
19.(2)功能性强：多路信号隔离栅包括多个模拟量信号隔离栅和多个485信号隔离栅，能够适用于多种燃气仪表，最后，通过设置于控制器连接的开关量接线盘，能够对接入燃气门站内的ups电源和/或门磁报警器等开关量传感器/设备，能够实现应急供电、门磁报警，从而拓展装置的功能。
附图说明
20.图1为实施例1中燃气门站数据采集装置的示意图；
21.图2为燃气门站数据采集装置安装在机架上的示意图，
22.其中，1、燃气仪表，101、流量表，102、燃气流量修正仪，2、机架，3、蓄电池，301、高压蓄电池，302、低压蓄电池，4、电源控制模块，5、数据采集控制终端，6、控制器，7、信号继电器，8、多路信号隔离栅，801、模拟量信号隔离栅，802、485信号隔离栅，9、开关量接线盘。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
24.实施例1
25.如图1-2所述，本实施例提供了一种燃气门站数据采集装置，在原本市电供电的数据采集设备中，交流电的全部作用是为采集设备中的开关电源供电，后者可以输出24v交流电供给其他器件使用，该方案能耗较高。
26.本实施例的燃气门站数据采集装置用于采集多个燃气仪表1的数据，装置包括机架2以及设置在机架2上并与机架2连接的蓄电池3、电源控制模块4、数据采集控制终端5、控制器6、信号继电器7和多路信号隔离栅8。其中，控制器6和/或信号继电器7和/或电源控制模块4与机架2螺纹连接。蓄电池3、电源控制模块4、数据采集控制终端5、控制器6、信号继电器7和多路信号隔离栅8之间通过信号线或供电线连接，信号线和供电线设置在机架2上的线槽内。电源控制模块4包括相互连接的电源切换继电器和变压器。
27.蓄电池3分别与电源控制模块4和数据采集控制终端5连接，蓄电池3包括高压蓄电池301和低压蓄电池302，高压蓄电池301与电源控制模块4连接，低压蓄电池302与数据采集控制终端5连接。其中高压蓄电池301的输出电压为14.4v，低压蓄电池302的输出电压为3.6v。
28.电源控制模块4分别与数据采集控制终端5、控制器6和多路信号隔离栅8连接，控制器6分别与数据采集控制终端5、信号继电器7连接，信号继电器7与多路信号隔离栅8连接，多路信号隔离栅8与多个燃气仪表1连接。每个燃气仪表1均包括流量表101和燃气流量修正仪102，优选的还可以包括压力传感器、温度传感器和差压传感器。多路信号隔离栅8包括多个模拟量信号隔离栅801和多个485信号隔离栅802。
29.本装置在原有的场站数据采集设备上进行更改，去除220v转24v开关电源，改用锂电池对整体设备进行供电。本身设备在采集通讯时会给现场表具供电，锂电池在给数据采集设备供电的同时，会通过隔离栅给表具提供电源。对智能采集终端进行硬件设计，设备整体应选用低功耗器件来延长整体运行时间。
30.对智能采集终端进行软件设计，因为采用锂电池供电，设备应在不需要通讯及采集数据时保持低功耗。终端会在低功耗时切断plc以及隔离栅供电，在需要时再次启动。
31.产品基本结构共使用两块一次性锂电池，一块14.4v为修正仪，信号隔离栅与plc供电，另一块3.6v为智能数据采集终端供电。智能数据采集终端保持长供电，通过输出信号控制14.4v的电源是否工作。
32.由于锂电池的容量有限更高的容量会带来安全隐患，所以在固定容量的前提下需要尽可能提高设备一次使用寿命，就需要设备可以休眠并且定时唤醒。因此，本技术的数据采集终端使用低功耗器件，降低设备休眠时的平均电流。在通讯时会有比较高的功耗，所以设备会固定频率采集数据后统一在一天的一个时间一起将数据上传来延长设备的使用时间。
33.本实施例中，控制器6为plc控制器，包括rs485接口以及多个按键。控制器6的具体型号为micrologix-1400，信号继电器7、电源切换继电器的型号为rcm-kits-24vdc-4co，模拟量信号隔离栅801的型号为cz8536，485信号隔离栅802的型号为cz8594或cz8592。数据采集控制终端5的型号为dlg-mbs03多功能数据采集控制终端。电源控制模块4采用包括继电器以及升压芯片的市售产品。
34.本装置的工作原理为：在待机状态下，电源控制模块4断开，数据采集控制终端5工作在低功耗模式下，并由低压蓄电池302供电。数据采集控制终端5上定时任务或外部信号启动数据采集，数据采集控制终端5控制电源控制模块4吸合，高压蓄电池301对控制器6和多路信号隔离栅7供电，控制器6启动，根据预设的顺序，通过信号继电器7和多路信号隔离栅8收集多个燃气仪表1的数据，其中，在测量时高压蓄电池301通过电源控制模块4和多路信号隔离栅8对燃气流量修正仪102供电。控制器获取各个燃气仪表的rs485数据和模拟量数据并整理发送到数据采集控制终端5，终端将数据发送到云端后，断开电源控制模块4，回到待机状态，在待机状态时则仅需保留对数据采集控制终端5的低功耗供电。
35.本技术提供的装置使场站scada数据采集不再依赖市电供电。相对于市电供电采集终端，锂电池数据采集终端有如下优势：
36.1.安装灵活性
37.锂电池供电设备可以安装范围比较广，灵活性高，即使在没有电源的情况下也可以正常采集发送修正仪流量数据，并保证发送频率，不会受到周边市电线路的限制(电源线铺设成本过高或者无法实现)。
38.2.数据安全性
39.锂电池供电设备可以自动存储因通讯故障导致的没有发送成功的数据，在恢复通讯时发送到服务器，后续可以查询这些数据，保证现场数据的安全性，对后续数据的准确性起到关键作用。
40.3.运行稳定性
41.锂电池供电设备采用电池供电的方式工作，减少了因业主断电、电源线维护、市政施工等原因导致的设备通讯中断，而电源线被破坏后通常维修时间会比较久，严重影响设备运行的稳定性。
42.实施例2
43.如图1-2所述，与实施例1相比，本实施例的装置还包括与控制器6连接的开关量接线盘9，开关量接线盘9与外部的ups电源和/或门磁报警器连接。当控制器6检测到高压蓄电池301的电压过低时能够切换采集装置的供电，使用ups进行应急供电，提高了装置的抗灾性。
44.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，用于采集多个燃气仪表(1)的数据，所述装置包括机架(2)以及设置在所述机架(2)上并与所述机架(2)连接的蓄电池(3)、电源控制模块(4)、数据采集控制终端(5)、控制器(6)、信号继电器(7)和多路信号隔离栅(8)，其中，所述的蓄电池(3)分别与所述电源控制模块(4)和所述数据采集控制终端(5)连接，所述的电源控制模块(4)分别与所述数据采集控制终端(5)、所述控制器(6)和所述多路信号隔离栅(8)连接，所述控制器(6)分别与所述数据采集控制终端(5)、所述信号继电器(7)连接，所述信号继电器(7)与所述多路信号隔离栅(8)连接，所述多路信号隔离栅(8)与所述多个燃气仪表(1)连接。2.根据权利要求1所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，所述的电源控制模块(4)包括相互连接的电源切换继电器和变压器。3.根据权利要求1所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，还包括与所述控制器(6)连接的开关量接线盘(9)，所述开关量接线盘(9)与外部的ups电源和/或门磁报警器连接。4.根据权利要求1所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，所述的蓄电池(3)包括高压蓄电池(301)和低压蓄电池(302)，所述高压蓄电池(301)与所述电源控制模块(4)连接，所述低压蓄电池(302)与所述数据采集控制终端(5)连接。5.根据权利要求4所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，所述的高压蓄电池(301)的输出电压为10-20v，所述的低压蓄电池(302)的输出电压为2-5v。6.根据权利要求1所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，对于每个所述的燃气仪表(1)，均包括流量表(101)、燃气流量修正仪(102)、压力传感器、温度传感器、差压传感器中的至少一个。7.根据权利要求1所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，所述的控制器(6)为plc控制器。8.根据权利要求1所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，所述的多路信号隔离栅(8)包括多个模拟量信号隔离栅(801)和多个485信号隔离栅(802)。9.根据权利要求1所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，所述的控制器(6)包括rs485接口以及多个按键。10.根据权利要求1所述的一种燃气门站数据采集装置，其特征在于，所述的控制器(6)和/或所述的信号继电器(7)和/或所述的电源控制模块(4)与所述机架(2)螺纹连接，所述的蓄电池(3)、电源控制模块(4)、数据采集控制终端(5)、控制器(6)、信号继电器(7)和多路信号隔离栅(8)之间通过信号线或供电线连接，所述信号线和供电线设置在所述机架(2)上的线槽内。

技术总结
本实用新型涉及一种燃气门站数据采集装置，用于采集多个燃气仪表的数据，装置包括机架以及设置在机架上并与机架连接的蓄电池、电源控制模块、数据采集控制终端、控制器、信号继电器和多路信号隔离栅，其中，蓄电池分别与电源控制模块和数据采集控制终端连接，电源控制模块分别与数据采集控制终端、控制器和多路信号隔离栅连接，控制器分别与数据采集控制终端、信号继电器连接，信号继电器与多路信号隔离栅连接，多路信号隔离栅与多个燃气仪表连接。与现有技术相比，本实用新型具有低能耗、功能性强等优点。能性强等优点。能性强等优点。


技术研发人员：王世超
受保护的技术使用者：上海远动科技有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/9/1