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数据采集模块

分类:工控自动化 | 成都万垒科技有限公司

数据采集模块

本项目是一款 4G 低功耗数据采集模块,面向热流计和温湿度的长期监测,客户自备传感器,我方负责采集终端的开发。

功能上,装置需要读取热流计信号(一般为 0~100mV 的电信号)、温度传感器信号和温湿度传感器信号,温度传感器与温湿度传感器确定使用敏源 M601Z。模块通过耳机插孔与热流计探头、温度计探头和温湿度传感器探头连接,便于现场快速插拔更换。

通信方面支持 4G 通讯和 485 串口通信。4G 用于把数据远程上报到平台,485 则便于现场组网或与第三方设备对接。双通道并存时需要在固件中做好优先级与互斥,避免同时占用外设资源。

低功耗是核心指标:在电池供电状态下需可持续工作约两周。实现路径包括定时唤醒采集、非工作时段关闭传感器与 4G 模块电源、降低发射功率与缩短入网时间,并把上报周期作为可配置参数,让客户在续航与数据密度之间自行取舍。

本地存储方面要求可存储较长时间的数据量,约 4 万条、每条 12 个数据。存储部分需要做好掉电保护与写满策略,保证断网期间数据不丢。交付内容包括采集模块硬件、固件、4G 与 485 通信协议、平台接入说明与测试记录。

热流计的 0~100mV 信号属于典型的微弱电压信号,前端需要低失调、低漂移的放大与滤波,并做好屏蔽与接地处理。实际部署中,热流计探头与延长线的接触电阻、热电势都会引入误差,因此我们会在安装说明中明确线缆选型与固定方式,并在固件中支持零点校准。

上报策略上,我们建议按采集周期与上报周期分离的方式设计:本地按固定间隔采集并存储,4G 模块按更长间隔批量上报。这样既能保证数据密度,又可以避免 4G 模块频繁入网带来的功耗浪费,是延长续航最有效的手段之一。

关于运营商与资费,4G 模组需要选配合适的物联卡并考虑长期资费。我们会在方案中给出流量估算方法,并建议按上报周期与单次数据量计算月流量,避免出现上线后流量超标或套餐不匹配的问题。

上报周期与续航是一对矛盾,我们会按您的现场巡检频率给出推荐配置。