本实用新型公开了信号采集与传输装置设计技术领域中的一种多路传感器信号采集与传输装置。该装置包括信号采集与通道切换模块、信号调理模块、控制模块、信号传输模块和供电及隔离模块;信号采集与通道切换模块分别与信号调理模块和控制模块相连;信号调理模块分别与信号采集与通道切换模块、控制模块和供电及隔离模块相连;控制模块分别与信号采集与通道切换模块、信号调理模块、信号传输模块和供电及隔离模块相连;信号传输模块分别与控制模块和供电及隔离模块相连;供电及隔离模块分别与信号调理模块、控制模块和信号传输模块相连。本实用新型实现了多路传感器信号的远程无人全自动采集与传输,提高了信号采集与传输的效率。
1.一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述装置包括信号采集与通道切换模块、信号调理模块、控制模块、信号传输模块和供电及隔离模块;其中,所述信号采集与通道切换模块分别与信号调理模块和控制模块相连;所述信号调理模块分别与信号采集与通道切换模块、控制模块和供电及隔离模块相连;所述控制模块分别与信号采集与通道切换模块、信号调理模块、信号传输模块和供电及隔离模块相连;所述信号传输模块分别与控制模块和供电及隔离模块相连;所述供电及隔离模块分别与信号调理模块、控制模块和信号传输模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述信号采集与通道切换模块提供6路正弦信号输入通道,各路正弦信号输入通道可相互切换。
3.根据权利要求1所述的一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述信号采集与通道切换模块采用单声道音频接口作为信号输入通道。
4.根据权利要求1所述的一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述供电及隔离模块包括1个交直流转换单元和与所述交直流转换单元相连的3个稳压电源单元;3个稳压电源单元分别与信号调理模块、控制模块和信号传输模块相连,并且3个稳压电源单元共用接地线。
5.根据权利要求1所述的一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述信号传输模块为无线传输模块或者有线传输模块。
6.根据权利要求5所述的一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述控制模块包括与无线传输模块相连的通用异步接收/发送UART接口。
7.根据权利要求5所述的一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述无线传输模块采用支持TTL电平的串口数据传输模块或者GPRS模块。
8.根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述装置还包括背板,背板上设置用于插入信号采集与通道切换模块、信号调理模块、控制模块、信号传输模块和供电及隔离模块的插槽,以及用于实现模块之间连接的通信线路。
9.根据权利要求8所述的一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述插槽采用双排64针连接器。
技术领域本实用新型属于信号采集与传输装置设计技术领域,尤其涉及一种多路传感器信号采集与传输装置。
背景技术现有的公路、铁路基础设施服役状态监测设备多采用人工现场操作的信息收集方式,需要消耗大量的人力资源,而且实时性差、采集过程繁琐。对公路、铁路基础设施的服役状态进行全自动远程监测和传输,是解决上述问题的有效手段。本实用新型采用多路传感器激励技术、多通道采集技术、小信号放大滤波技术、电磁屏蔽技术、远距离数据传输技术等技术手段,对公路、铁路基础设施的服役状态进行全自动远程监测,多路传感器数据通过采集箱全自动的对信息进行整合、筛选之后,传输给上位机供用户使用,以此来实现对各项安全指标要素的信息采集。
发明内容本实用新型的目的在于,提供一种多路传感器信号采集与传输装置,用以克服现有的公路、铁路基础设施服役状态监测设备的信息收集方式存在的缺陷。技术方案是,一种多路传感器信号采集与传输装置,其特征是所述装置包括信号采集与通道切换模块、信号调理模块、控制模块、信号传输模块和供电及隔离模块;其中,所述信号采集与通道切换模块分别与信号调理模块和控制模块相连;所述信号调理模块分别与信号采集与通道切换模块、控制模块和供电及隔离模块相连;所述控制模块分别与信号采集与通道切换模块、信号调理模块、信号传输模块和供电及隔离模块相连;所述信号传输模块分别与控制模块和供电及隔离模块相连;所述供电及隔离模块分别与信号调理模块、控制模块和信号传输模块相连。所述信号采集与通道切换模块提供6路正弦信号输入通道,各路正弦信号输入通道可相互切换。所述信号采集与通道切换模块采用单声道音频接口作为信号输入通道。所述供电及隔离模块包括1个交直流转换单元和与所述交直流转换单元相连的3个稳压电源单元;3个稳压电源单元分别与信号调理模块、控制模块和信号传输模块相连,并且3个稳压电源单元共用接地线。所述信号传输模块为无线传输模块或者有线传输模块。所述控制模块包括与无线传输模块相连的通用异步接收/发送UART接口。所述无线传输模块采用支持TTL电平的串口数据传输模块或者GPRS模块。所述装置还包括背板,背板上设置用于插入信号采集与通道切换模块、信号调理模块、控制模块、信号传输模块和供电及隔离模块的插槽,以及用于实现模块之间连接的通信线路。所述插槽采用双排64针连接器。本实用新型实现了多路传感器信号的远程无人全自动采集与传输,提高了信号采集与传输的效率。
附图说明图1是多路传感器信号采集与传输装置的基本结构图;图2是供电及隔离模块结构图;图3是含有背板和多个信号采集与通道切换模块的多路传感器信号采集与传输装置的结构图。
具体实施方式下面结合附图,对优选实施例作详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。实施例1图1是多路传感器信号采集与传输装置的基本结构图。如图1所示,本发明提供的多路传感器信号采集与传输装置,包括信号采集与通道切换模块、信号调理模块、控制模块、信号传输模块和供电及隔离模块。其中,信号采集与通道切换模块分别与信号调理模块和控制模块相连;信号调理模块分别与信号采集与通道切换模块、控制模块和供电及隔离模块相连;控制模块分别与信号采集与通道切换模块、信号调理模块、信号传输模块和供电及隔离模块相连;信号传输模块分别与控制模块和供电及隔离模块相连;供电及隔离模块分别与信号调理模块、控制模块和信号传输模块相连。信号采集与通道切换模块用于采集多路传感器的信号,并根据接入的传感器数量选择相应的输入通道切换方式。信号采集与通道切换模块提供6路正弦信号输入通道,各通道能够根据需要自动进行任意切换。本发明提供的装置能够支持1-8个信号采集与通道切换模块,即一套装置能够根据需要任意选择6路至48路通道的信号输入。信号调理模块用于在控制模块的控制下,通过信号采集与通道切换模块,向多路传感器发送激励信号,并且通过信号采集与通道切换模块收集多路传感器传回的信号,对传回的信号进行放大、滤波、整形等信号调理操作,将传回的微弱正弦信号转换为峰值5V,占空比50%的方波信号,并将转换后的信号发送给控制模块。控制模块的功能包括:第一,根据预先设计的方案及接入的多路传感器数量,对信号采集与通道切换模块下发通道切换命令,并且记录接入的通道编号。第二,控制信号调理模块对多路传感器发出激励信号,并控制信号调理模块对通过信号采集与通道切换模块收集的多路传感器传回的信号进行调理。第三,在收到信号调理模块调理的信号后,进行打包处理,并控制信号传输模块将打包处理的数据和其对应的通道编号发送到上位机。信号传输模块用于在控制模块的控制下,通过有线或者无线方式将控制模块打包处理的数据和其对应的通道编号发送到上位机。供电及隔离模块用于向信号调理模块、控制模块和信号传输模块提供电源。图2是供电及隔离模块结构图,图2中,供电及隔离模块包括1个交直流转换单元和与该交直流转换单元相连的3个稳压电源单元;3个稳压电源单元分别与信号调理模块、控制模块和信号传输模块相连,并且3个稳压电源单元共用接地线。其中,交直流转换单元用于将交流电转换为直流电。本实用新型中,供电及隔离模块可以直接接220V交流电源,然后通过交直流转换单元将220V交流电压转为12V直流电压。3个稳压电源单元用于将输入的12V直流电压转换为稳定的5V直流电压输出,并提供给信号调理模块、控制模块和信号传输模块。3个稳压电源单元共用接地线,实现3个稳压电源单元的相互隔离,以保证与3个稳压电源单元相连的模块独立工作。本实用新型中,如果信号传输模块采用无线通信方式,则优选采用支持TTL电平的串口通信475MHz数据传输模块或者GPRS模块作为无线传输模块。控制模块优选使用STC89C52单片机,并使用单片机自带的UART接口与无线传输模块连接。信号采集与通道切换模块优选使用欧姆龙公司的G5V-1单级信号继电器控制通道通断,利用ULN2003A集成达灵顿管驱动继电器工作,接口采用6.25mm单声道音频接口作为传感器信号输入通道。实施例2图3是含有背板和多个信号采集与通道切换模块的多路传感器信号采集与传输装置的结构图。图3中,本实用新型提供的装置可以采用插板式结构,即装置还包括背板,背板上设置用于插入信号采集与通道切换模块、信号调理模块、控制模块、信号传输模块和供电及隔离模块的插槽。插槽优选采用欧式双排64针连接器。当本实用新型提供的装置采用插板式结构时,背板上应当设置有用于实现模块之间连接的通信线路。整个装置采用插板式结构时,为了提高系统集成度、节约资源,可以将控制模块、信号调理模块、无线传输模块集成在一块电路板上。装置按照19时标准机箱设计,设计高度3U、深度220mm。本实用新型实现了多路传感器信号的远程无人全自动采集与传输,提高了信号采集与传输的效率,节省了人力物力资源,降低检测过程的风险。以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,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,可轻易想到的变化或替换,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该以权利要求的保护范围为准。
