(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222732696.X (22)申请日 2022.10.18 (73)专利权人 安徽大学 地址 230000 安徽省合肥市肥西路3号 (72)发明人 江抚顺　陈晓宁　沈浩　孙明健　 余涛　高艳　李青蓉　黄石原　 季宏强　 (74)专利代理 机构 徐州迈程知识产权代理事务 所(普通合伙) 32576 专利代理师 胡建豪 (51)Int.Cl. H04L 67/12(2022.01) H04W 4/38(2018.01) H02J 7/00(2006.01) H02H 7/18(2006.01)H02M 3/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种远程数据采集装置 (57)摘要 本实用新型公开一种远程数据采集装置， 包 括环境监测装置和数据上传装置， 环 境监测装置 与数据上传装置结构相同， 环境监测装置包括 MCU主控芯片、 12V锂电池、 电池保护电路、 第一降 压电路和第二降压电路， 环境监测装置还包括 RS485模块， RS485模 块由RS485通信电路和RS485 传感器构成， 数据上传装置还包括GPRS通信芯 片； 本实用新型通过多组环境监测装置与数据上 传装置使用MCU主控芯片内置的WiFi功能进行组 网， 并通过GPRS通信芯片与上位机实现数据互 交， 大大减少数据上传装置的电路， 降低了功耗， 同时提高信息传输的效率， 也减少了丢包率， 增 加数据传输的可靠性， 具有应用场景广、 拓展性 强、 成本低的优点。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 218124738 U 2022.12.23 CN 218124738 U 1.一种远程数据采集装置， 其特征在于： 包括环境监测装置和数据 上传装置， 所述环境 监测装置与数据上传装置结构相同， 所述环境监测装置设有多组， 所述环境监测装置包括 MCU主控芯片、 12V锂电池、 电池保护电路、 第一降压电路和第二降压电路， 所述环境监测装 置还包括RS485模块， 所述RS485模块由RS485通信电路和RS485传感器构成， 所述RS485传感 器与RS485通信电路电性连接并与12V锂电池电性连接， 所述RS485通信电路与环境监测装 置的MCU主控芯片串口通信连接， 所述环境监测装置中的MCU主控芯片与数据上传装置中的 MCU主控芯片通过内置的WiFi通信连接， 所述数据上传装置还包括GPRS通信芯片， 所述数据 上传装置通过GPRS通信芯片与上位机通信连接 。 2.根据权利要求1所述的一种远程数据采集装置， 其特征在于： 所述12V锂电池与电池 保护电路电性连接， 所述第一降压电路和第二降压电路分别与电池保护电路电性连接， 所 述第一降压电路由开关型降压转换芯片进行12V ‑5V降压并与GPRS通信芯片电性连接， 所述 第二降压电路由线性稳压芯片进 行5V‑3.3V降压并与RS485通信电路和MCU主控芯片电性连 接。 3.根据权利要求2所述的一种远程数据采集装置， 其特征在于： 所述第 一降压电路包括 开关型降压转换芯片、 二极管D1、 二极管D2、 电阻R1、 电阻R2、 电阻R3、 电容C1、 电容C2、 电容 C3、 电感L1和电源U3， 所述开关型降压转换芯片的引脚1与电容C2和二极管D1电性连接接 地， 所述开关型降压转换芯片的2号引 脚和3号引脚合并连接至电阻R3并输出5V电压， 所述 开关型降压转换芯片的2号引脚上串接有电阻R2， 所述开关型降压转换芯片的4号引脚与5 号引脚电连形成回路且回路上设有电阻R1， 所述开关型降压转换芯片的2号引脚上电阻R2 前端和电阻R1后端之间与12V锂电池并接且12V锂电池正极连接有二极管D2， 所述二极管D2 与电阻R1之间串接有电容C3并接地， 所述开关型降压转换芯片的6号引脚串接有电感L1且 电感L1前端与二极管D1电连接地， 所述电感L1后端并串联电容C1并与电源U3并接 接地。 4.根据权利要求2所述的一种远程数据采集装置， 其特征在于： 所述第 二降压电路包括 线性稳压芯片、 电容C1、 电容C2、 电容C3、 电容C4和电容C5， 所述线性稳压芯片的1号引脚连 接5V电压且与2 号引脚之间并接有电容C1和电容C2， 所述电容C1接地， 所述线性稳压芯片的 3号引脚与 1号引脚电连形成回路， 所述线性稳压芯片的5号引脚输出3.3V电压且输出线路 上串接有电容C3并接地， 所述电容C3接地端与线性稳压芯片的5号引脚输出线路上并接有 电容C4和电容C 5。 5.根据权利要求2所述的一种远程数据采集装置， 其特征在于： 所述RS485通信电路包 括通信芯片、 电阻R1、 电阻R2、 电阻R4、 电阻R5、 电阻R6、 三极管Q1、 电容C1、 双向稳压二极管 D1、 双向稳压二极管D2和双向稳压二极管D3， 所述通信芯片的1号引脚连接电阻R4接收外部 数据， 所述电阻R1连接三极管Q 1并分流接地和连接电阻R2， 所述电阻R1接收外部数据， 所述 电阻R2连接外部3.3V电压， 所述通信芯片的2 号引脚和3号引脚电连形成回路并连接至电阻 R2和三极管Q 1之间， 所述通信芯片的4号引脚和5号引脚接地， 所述通信芯片的8号引脚连接 外部3.3V电压， 所述电容C1串联在通信芯片的8号引 脚端并接地， 所述通信芯片的6号引 脚 和7号引脚电连形成回路并分别连接电阻R6和电阻R7， 所述电阻R6和电阻R7后端 回路上并 接有双向稳压二极管D2并分别串接有双向稳压二极管D1和双向稳压二极管D 3， 所述双向稳 压二极管D1和双向稳压二极管D3 接地， 所述电阻R5 接地且电阻R6连接 外部3.3V电压 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218124738 U 2一种远程数据采集装 置 技术领域 [0001]本实用新型 涉及数据采集传输技 术领域， 尤其涉及一种远程数据采集装置 。 背景技术 [0002]现有的环境采集系统多为单点的上传方式， 当需要大规模监测时， 每个点需要连 接广域网进行数据的上传， 这样每个装置的硬件电路都需要数据上传模块， 造成硬件电路 的冗余， 以及设备成本的上升， 同时每个装置通过数据网络连接服务器进行数据发送时都 有着较大 的功耗， 因此， 本实用新型提出一种远程数据采集装置以解决现有技术中存在的 问题。 实用新型内容 [0003]针对上述问题， 本实用新型的目的在于提出一种远程数据采集装置， 该远程数据 采集装置通过使用MCU主控芯片内置WiFi功能， 设置多组环境监测装置与数据上传装置通 过WiFi功能进行组网， 并通过GPRS通信芯片与上位机实现数据互交， 大大减少数据上传装 置的电路， 降低了功耗， 同时提高信息传输的效率， 也减少 了丢包率， 增加数据传输的可靠 性。 [0004]为实现本实用新型的目的， 本实用新型通过以下技术方案实现： 一种远程数据采 集装置， 包括环境监测装置和数据上传 装置， 所述环境监测装置与数据上传 装置结构相同， 所述环境监测装置设有多组， 所述环 境监测装置包括MCU主控芯片、 12V锂电池、 电池保护电 路、 第一降压电路和第二降压电路， 所述环 境监测装置还包括RS48 5模块， 所述RS485模块由 RS485通信电路和RS485传 感器构成， 所述RS485传 感器与RS485通信电路电性连接并与12V 锂电池电性连接， 所述RS485通信电路与环境监测装置的MCU主控芯片串口通信连接， 所述 环境监测装置中的MCU主控芯片与数据上传装置中的MCU主控芯片通过内置的WiFi通信连 接， 所述数据上传装置还包括GPRS通信芯片， 所述数据上传装置通过GPRS通信芯片与上位 机通信连接 。 [0005]进一步改进在于： 所述12V锂电池与电池保护电路电性连接， 所述第一降压电路和 第二降压电路分别与电池保护电路电性连接， 所述第一降压电路由开关型降压转换芯片进 行12V‑5V降压并与GPRS通信芯片电性连接， 所述第二降压电路由线性稳压芯片进行5V ‑ 3.3V降压并与RS485通信电路和M CU主控芯片电性连接 。 [0006]进一步改进在于： 所述第一降压电路包括开关型降压转换芯片、 二极管D1、 二极管 D2、 电阻R1、 电阻R2、 电阻R3、 电容C1、 电容C2、 电容C3、 电感L1和电源U3， 所述开关型降压转 换芯片的引脚1与电容C2和二极管D1电性连接接地， 所述开关型降压转换芯片的2 号引脚和 3号引脚合并连接至电阻R3并输出5V电压， 所述开关型降压转换芯片的2 号引脚上串接有电 阻R2， 所述开关型降压转换芯片的4号引脚与5号引脚电连形成回路且回路上设有电阻R1， 所述开关型降压转换芯片的2号引脚上电阻R2前端和电阻R1后端之间与 12V锂电池并接且 12V锂电池正极连接有二极管D2， 所述二极管D2与电阻R1之间串接有电容C3并接地， 所述开说　明　书 1/5 页 3 CN 218124738 U 3