[实用新型]一种双向有线数字通讯设备及接地电流监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及数据传输领域，具体涉及一种双向有线数字通讯设备及接地电流监控系统。

背景技术

在工业控制、监控等领域，有很多数据需要通过电缆进行传输。以电缆为介质进行数据传输的方式有很多种，如RS485、RS232、CAN等。这些传输技术有各自适用场景。例如RS232,适合近短距离的点对点数据通讯；RS485适合主从式远距离多点通讯；CAN适合多主机远距离多点。其中，传输距离达到1000米以上的长距离传输技术就是RS485和CAN。但RS485和CAN，功耗都比较大。

先看RS485，首先芯片功耗比较大，例如：RS485,业界比较典型的低功耗485芯片SP3485，无负载、处于接收态的时候，消耗电流为2mA；其次，通讯时功耗大，当需要长距离传输的时候，需要在电缆的两端上加匹配电阻，失效保护电阻，增加了功率消耗，在收发时，需要电流达到40mA以上，并且，RS485芯片虽然具有关断功能，但是一旦RS485芯片进入关断状态，就无法接收数据；而在实际应用中，数据往往需要实时传输，RS485芯片为了保持接收能力，不能进入关断状态。

再看CAN，CAN虽然芯片具有休眠低功耗功能，并且在休眠的时候，仍然保持接收状态，但是和RS485一样，实际使用时，当距离比较长时，需要加上匹配电阻，这样就增加了功耗。

实际应用中，有些场合需要长距离，传输的数据量很小，对传输的速度也没有要求，但要求电池供电，极低的功耗，以延长电池使用寿命。上述两种传输技术，都不适合电池供电条件下的长距离数据传输。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双向有线数字通讯设备及接地电流监控系统，适合在电池供电条件下低功耗、长距离的数据双向传输。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种双向有线数字通讯设备，包括采用电缆相互通讯的主机和从机；所述主机包括电池、恒流源供电电路、主机侧单片机、主机侧数字电流信号发送电路和主机侧数字电流信号接收电路，所述恒流源供电电路的输入端和主机侧单片机的电源接口分别电连接在所述电池上，所述主机侧数字电流信号发送电路电连接在所述主机侧单片机上；所述从机包括电源电路、从机侧单片机、从机侧数字电流信号发送电路和从机侧数字电流信号接收电路，所述从机侧单片机的电源接口电连接在所述电源电路的输出端上，所述从机侧数字电流信号发送电路电连接在所述从机侧单片机上；所述电源电路的输入端通过电缆电连接在所述恒流源供电电路的输出端上，所述主机侧数字电流信号发送电路通过电缆电连接在所述从机侧数字电流信号接收电路上，所述从机侧数字电流信号发送电路通过电缆电连接在所述主机侧数字电流信号接收电路上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用恒流源电路避免了线路阻抗变化引起的对从机的供电能力变化，而且也可以避免外部电缆意外短路造成的损害；同时，在没有数据要通讯时，主机侧和从机侧的数字电流信号发送电路和数字电流信号接收电路都不耗电，在有数据通讯时，由于信号采用电数字流方式表示，不需要设置终端匹配电阻，即可完成长距离的通讯，功耗很低。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述电缆为具有四根芯线的电缆，其中四根芯线分别为第一芯线、第二芯线、第三线芯和第四芯线，所述电源电路的输入端通过第一芯线和第二芯线电连接在所述恒流源供电电路的输出端上，所述主机侧数字电流信号发送电路通过第三芯线电连接在所述从机侧数字电流信号接收电路上，所述从机侧数字电流信号发送电路通过第四芯线电连接在所述主机侧数字电流信号接收电路上。

基于上述一种双向有线数字通讯设备，本实用新型还提供一种接地电流监控系统。

一种接地电流监控系统，包括如上述所述的一种双向有线数字通讯设备，以及电流采集器、无线通信设备和监控终端，所述电流采集器设有两个，两个所述电流采集器分别电连接在所述的一种双向有线数字通讯设备中的主机侧数字电流信号发送电路的输入端上和从机侧数字电流信号发送电路的输入端上，所述无线通信设备分别电连接在所述的一种双向有线数字通讯设备中的主机侧数字电流信号接收电路的输出端上和从机侧数字电流信号接收电路的输出端上，所述监控终端与所述无线通信设备无线连接，并通过所述无线通信设备与所述的一种双向有线数字通讯设备中的主机侧数字电流信号发送电路和从机侧数字电流信号发送电路进行无线通信。