环保数据采集传输器的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种环保数据采集传输器。


背景技术：

2.在工业数据采集和传输过程中，因某些行业的特殊性采用了符合行业需求的行业标准协议，如应用广泛的modbus通用协议，环保行业专用的《hj/t
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212污染物在线监控(监测)系统数据传输标准》进行监测设备与监控平台之间的数据传输。以目前环保数据采集和传输为例，目前主要有两大类方案，一类是国控和省控的重点污染源进行数据传输时采用符合中国环境保护协会相关要求的环保数据采集传输器，此类环保数据采集传输器功能完善、有人机交互显示屏，但是成本非常高，除重点污染源有实力采用此类环保数据采集传输器外，很少有排污企业采用此方案。另一类是采用数据传输单元dtu(data transfer unit)和针对单一应用开发的协议转换单元组成的系统进行协议的转换和数据传输。这种方案硬件成本较低但开发难度较大、开发周期较长和开发费用较高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
4.为此，本实用新型的目的在于提出一种环保数据采集传输器。
5.为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种环保数据采集传输器，包括：电源管理单元、接口单元、数据处理单元和4g传输单元，其中，所述电源管理单元的输出端分别与接口单元、数据处理单元和4g传输单元连接；所述接口单元与所述数据处理单元双向连接，所述数据处理单元进一步与所述4g传输单元双向连接；其中，
6.所述接口单元包括：串口转换芯片、rs485收发器和无线433mhz通信电路，所述串口转换芯片、rs485收发器和无线433mhz通信电路分别与所述数据处理单元双向连接；所述数据处理单元包括微控制器；所述4g传输单元包括：全网通无线通信模组、rf_ant天线和sim卡通信电路，其中，所述rf_ant天线与所述无线433mhz通信电路连接，所述全网通无线通信模组与所述sim卡通信电路连接，所述sim卡通信电路进一步与所述数据处理单元连接。
7.进一步，所述数据处理单元采用型号为stm32f103c的微控制器。
8.进一步，还包括：电源led指示灯和状态led指示灯，所述电源led指示灯与所述电源管理单元连接，所述状态led指示灯与所述数据处理单元连接。
9.进一步，还包括：重置开关，所述重置开关与所述数据处理单元连接。
10.进一步，所述sim卡通信电路包括：microsim卡电路、esim卡电路和保护电路，其中，所述microsim卡电路和所述esim卡电路分别与所述保护电路连接。
11.进一步，所述保护电路采用型号为smf05c静电和闭锁保护芯片。
12.进一步，所述全网通无线通信模组采用pcie接口的4g模组。
13.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述
中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
14.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
15.图1为根据本实用新型实施例的环保数据采集传输器的结构图；
16.图2为根据本实用新型实施例的串口转换芯片的电路图；
17.图3为根据本实用新型实施例的rs485收发器的电路图；
18.图4为根据本实用新型实施例的无线433mhz模块的电路图；
19.图5为根据本实用新型实施例的数据处理单元的电路图；
20.图6为根据本实用新型实施例的电源led指示灯的电路图；
21.图7为根据本实用新型实施例的状态led指示灯的电路图；
22.图8为根据本实用新型实施例的重置开关的电路图；
23.图9为根据本实用新型实施例的全网通无线通信模组的电路图；
24.图10为根据本实用新型实施例的rf_ant天线的电路图；
25.图11为根据本实用新型实施例的sim卡通信电路的电路图。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.如图1所示，本实用新型实施例的环保数据采集传输器，包括：电源管理单元1、接口单元2、数据处理单元3和4g传输单元4，其中，电源管理单元1的输出端分别与接口单元2、数据处理单元3和4g传输单元4连接；接口单元2与数据处理单元3双向连接，数据处理单元3进一步与4g传输单元4双向连接。
29.具体的，接口单元2包括：串口转换芯片、rs485收发器和无线433mhz通信电路，串口转换芯片、rs485收发器和无线433mhz通信电路分别与数据处理单元3双向连接。
30.图2为根据本实用新型实施例的串口转换芯片的电路图，图3为根据本实用新型实施例的rs485收发器的电路图，图4为根据本实用新型实施例的无线433mhz模块的电路图。
31.数据处理单元3包括微控制器。在本实用新型的实施例中，数据处理单元3采用型号为stm32f103c的微控制器，如图5所示。
32.4g传输单元4包括：全网通无线通信模组、rf_ant天线和sim卡通信电路，其中，rf_ant天线与无线433mhz通信电路连接，全网通无线通信模组与sim卡通信电路连接，sim卡通
信电路进一步与数据处理单元3连接。
33.在本实用新型的实施例中，保护电路采用型号为smf05c静电和闭锁保护芯片。全网通无线通信模组采用pcie接口的4g模组，如图9所示。
34.在本实用新型的实施例中，sim卡通信电路包括：microsim卡电路、esim卡电路和保护电路，其中，microsim卡电路和esim卡电路分别与保护电路连接，如图11所示。图10为根据本实用新型实施例的rf_ant天线的电路图。
35.本实用新型实施例的环保数据采集传输器，还包括：电源led指示灯和状态led指示灯，电源led指示灯与电源管理单元1连接，状态led指示灯与数据处理单元3连接。图6为根据本实用新型实施例的电源led指示灯的电路图，图7为根据本实用新型实施例的状态led指示灯的电路图。
36.本实用新型实施例的环保数据采集传输器，还包括：重置开关，重置开关与数据处理单元3连接，如图8所示。
37.本实用新型实施例的环保数据采集传输器，工作原理如下：通讯接口单元2负责与工业现场设备或在线监测设备进行通讯接口的匹配，电源管理单元1为各单元进行进行供电，4g传输单元4为系统提供上行数据传输通道。数据处理单元3为本系统的核心，负责通信链路的发起与连接的保持、工业现场协议与标准协议的转换等。
38.根据本实用新型实施例的环保数据采集传输器，集成了数据传输单元dtu功能和自适应协议转换功能的环保数据采集传输器，成本和体积与传统的数据传输单元的相当，使用方便。
39.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
40.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。