用于鉆孔地形變測量的數據采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，屬于鉆孔形變測量設備領域，該裝置包括：主控單元和數據采集單元；其中，所述主控單元與所述數據采集單元通信連接；所述主控單元設有連接網絡接口；所述數據采集單元設有多通道模擬信號接口、模擬RS485接口和模擬CAN總線接口。該裝置通過在數據采集單元上集成多通道模擬信號接口、RS485接口和CAN總線接口等多個接口，實現多種類型信號的采集、存儲、傳輸，可方便的應用于多種鉆孔形變網絡化觀測系統。
【專利說明】用于鉆孔地形變測量的數據采集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鉆孔形變測量設備領域，尤其涉及一種應用于鉆孔地形變測量的數據采集裝置。
【背景技術】
[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議，包括數字信號和模擬信號，其中數字信號又有RS485接口和CAN接口信號，這就要求地面數據采集單元包含多種信號輸入接口以及采集協議。而當前的數據采集系統由于均具有較強的針對性，信號接口及采集協議單一，難以直接應用于鉆孔地形變測量中。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于鉆孔地形變測量的數據采集裝置，可與多種信號接口連接，并匹配多種協議，從而解決現有數據采集系統信號接口及采集協議單一，難以直接應用于鉆孔地形變測量采集的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，包括:
[0005]主控單元和數據采集單元；其中，
[0006]所述主控單元與所述數據采集單元通信連接；
[0007]所述主控單元設有連接網絡接口 ；
[0008]所述數據采集單元設有多通道模擬信號接口、模擬RS485接口和模擬CAN總線接□。
[0009]本實用新型與已有的設備相比其有益效果為:通過在數據采集單元上集成多通道模擬信號接口、RS485接口和CAN總線接口等多個接口，實現多種類型信號的采集、存儲、傳輸，可方便的應用于多種鉆孔形變網絡化觀測系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實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用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0011]圖1為本實用新型實施例提供的數據采集裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0013]圖1所示為本實用新型實施例提供的用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，該裝置包括:主控單元100和數據采集單元200 ;其中，主控單元100與數據采集單元200通信連接；主控單元100設有連接網絡接口 15 ;數據采集單元設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]上述數據采集裝置中，數據采集單元200包括:8通道24位AD串口采集卡1、RS232轉RS484模塊2、RS232轉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RS484模塊2與模擬RS485接口 13連接；RS232轉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RS484模塊2和RS232轉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 ;時鐘芯片5與多串口微控制器6連接。
[0015]優選的，上述數據采集單元還包括:GPS接收模塊7，與多串口微控制器6連接。
[0016]上述數據采集單元中的多通道隔離型232芯片可采用多個單通道隔離型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，時鐘芯片采用DS3231時鐘芯片，GPS接收模塊可采用TTL接口的GPS接收模塊。
[0017]上述數據采集裝置中，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與網絡接口 15連接。優選的，該主控單元100還包括:以太網防雷器模塊10，連接在工控模塊9與網絡接口 15之間。該主控單元中，工控模塊9優選采用PC104工控模塊，也可以采用其他同類模塊，只要能實現數據采集、傳輸的控制即可。
[0018]優選的，上述數據采集裝置還包括:觸控屏16，與主控單元100電連接。
[0019]優選的，上述數據采集裝置還包括:供電電源，與主控單元100電連接。
[0020]本實用新型實施例的數據采集裝置，通過設置多種類型接口，可以方便實現不同信號的采集，設置多通道隔離型232芯片，防止地面浪涌干擾井下測量單元；通過設置儲存緩沖芯片作為數據緩沖區，使數據采集單元與主控單元之間經數據緩沖區與串口相結合的方式實現數據交換；通過設置GPS接收模塊，實現了 GPS校時，提高了數據采集時間的準確性。
[0021]工作時，不同的信號類型連接數據采集單元上相應的信號接口，由數據采集單元完成不同鉆孔形變數據的采集與轉換。主控單元主要完成系統供電、數據存儲及傳輸、數據顯示，并實現設備遠程監控與維護。
[0022]下面結合具體實施例對本實用新型作進一步說明
[0023]如圖1所示，本實用新型實施例的數據采集裝置包括: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RS485模塊2、RS232轉CAN模塊3、多通道隔離型RS232芯片4 (一般對應于接口數量，采用的是3通道隔離型RS232芯片)、時鐘芯片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)、以太網防雷器模塊10和觸摸屏模塊11。
[0024]數據采集單元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RS485模塊2、RS232轉CAN模塊3，完成多種信號的數據采集；多串口微控制器6的IO 口模擬I2C總線連接RTC芯片DS3231，完成系統時鐘讀寫；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，實現系統校時。多串口微控制器6的IO并口連接FIFO芯片，實現數據實時傳輸。
[0025]主控單元100中，PC104工控模塊采用ISA總線連接數據采集單元200的FIFO芯片，實現數據讀取；PC104工控模塊9的以太網接口提高RJ45網路信號防雷器10與網絡接口 15 (—般為RJ45接頭部件)連接，用于網線防雷；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，實現人機信息交換。該主控單元100采用以太網方式實現數據的遠程交換。
[0026]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，其特征在于，包括: 主控單元和數據采集單元；其中， 所述主控單元與所述數據采集單元通信連接； 所述主控單元設有連接網絡接口； 所述數據采集單元設有多通道模擬信號接口、模擬RS485接口和模擬CAN總線接口。
2.根據權利要求1所述的用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，其特征在于，所述數據采集單元包括: 8通道24位AD串口采集卡、RS232轉RS484模塊、RS232轉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RS484模塊與所述模擬RS485接口連接； 所述RS232轉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RS484模塊和RS232轉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； 所述時鐘芯片與所述多串口微控制器連接。
3.根據權利要求2所述的用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，其特征在于，所述數據采集單元還包括: GPS接收模塊，與所述多串口微控制器連接。
4.根據權利要求1所述的用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，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絡接口連接。
5.根據權利要求4所述的用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，其特征在于，所述主控單元還包括: 以太網防雷器模塊，連接在所述工控模塊與所述網絡接口之間。
6.根據權利要求1所述的用于鉆孔形變測量的數據采集裝置，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 優先權日:2014年3月20日
【發明者】李濤, 李宏, 吳立恒, 范國勝, 董云開, 陳征, 喻建軍, 王海忠 申請人:中國地震局地殼應力研究所