CN106656775A - 一种户外型物联网网关单元 - Google Patents

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Abstract

本发明属于网关接入领域，涉及一种户外型物联网网关单元。户外型物联网网关单元充分考虑应用场景，提供多种通讯接口，可接入多种终端模块；自身带有模拟量输入、数字量输入、数字量输出、传感器供电端口，可接入各种的数字量和模拟量传感器，还可进行外部控制，如灯控等；自身能检测AC220V/DC240V或者DC48V供电电压值，并预留测量蓄电池总电压的通道；自身带2G/3G/4G通讯模组，并带定位功能；自身预留一个扩展槽位，可以接入多种类型的扩展板，包括各种类型的采集扩展板、串口扩展板等等；适应多种应用场景。在设计产品功能的同时，增加了容错与冗余能力，并增强雷电与静电防护等级，可靠性和性价比极高。

Description

一种户外型物联网网关单元
技术领域
本发明主要属于网关接入领域，具体涉及一种户外型物联网网关单元。
背景技术
网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同 的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。
现有技术中具有多种接入网关，然而目前的接入网关存在以下缺陷：（1）在有限的体积大小内，达到满配置的状态时，可接入的传感器数量有限，无法达到大数量多种传感器的接入，因此在使用功能上存在一定的限制；（2）现有的网关依赖单一电源提供电压，若单一电源出现故障则网关单元立即无法工作，对使用造成影响；（3）针对一些户外型网关因电源原因其使用环境温度受限，同时缺乏定位系统；（4）缺少对供电电压的实时检测，不能及时反馈供电异常。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种户外型物联网网关单元充分考虑应用场景，提供多种通讯接口，可接入多种终端模块、可接入各种的数字量和模拟量传感器，自身能检测供电电压值，并预留测量蓄电池总电压的通道，并带定位功能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种户外型物联网网关单元，所述网关单元包括箱体、主板，箱体分为下箱体和上箱体，所述主板固定于下箱体内部，下箱体的侧边设置有多个出线孔，主板上的接口引线通过出线孔伸出箱体外。
进一步地，所述主板连接有电源板、电池板和无线通信板，电池板同时与电源板相连；所述电源板为主板提供交流或直流电压，所述电池板在电源板不工作情况下直接为主板提供电压；无线通信板和主板相连实现主板和外界的无线通信交换；所述主板完成数据采集、远程控制、通信，主板上设有插接口，通过插接口实现主板和其他设备的数据连接。
进一步地，所述电池板连接有自动加热电池装置，所述自动加热电池装置包括加热系统和温度控制系统，温度控制系统采用温度回差控制原理，当温度控制系统感应到环境温度持续下降到-10℃时，加热系统开始加热；当温度感应系统感应到环境温度持续上升到-5℃，加热系统停止加热，使设备工作在-20℃～+60℃正常温度范围的中段。
进一步地，所述接口包括模拟信号输入接口、模拟信号输入接口、网口、USB口、采集口、数字信号输出接口、串口、对外供电口、电源输入接口及接地、接地口；所述无线通信板上设置有2G/3G/4G天线接口和GPS天线接口。
进一步地，所述电源为高压电源或低压电源。
进一步地，所述箱体材料为压铸铝合金，防护等级为IP65。
进一步地，所述主板还包含主板指示灯，所述指示灯包括电源指示灯、运行状态灯、告警状态灯、上传状态灯、串口1状态灯、串口2状态灯、移动数据指示灯、GPS状态指示灯。
进一步地，所述主板上设置有扩展槽位，可以接入多种类型的扩展板。
进一步地，所述出线孔采用防水型密封连接器。
进一步地，所述主板为基于ARM9处理器，Linux操作系统的芯片。
本发明的有益技术效果：本发明户外型物联网网关单元充分考虑应用场景，提供多种通讯接口，可接入多种终端模块；自身带有模拟量输入、数字量输入、数字量输出、传感器供电端口，可接入各种的数字量和模拟量传感器，还可进行外部控制，如灯控等；自身能检测AC220V/DC240V或者DC48V供电电压值，并预留测量蓄电池总电压的通道；自身带2G/3G/4G通讯模组，并带定位功能；自身预留一个扩展槽位，可以接入多种类型的扩展板，包括各种类型的采集扩展板、串口扩展板等等；适应多种应用场景。在设计产品功能的同时，增加了容错与冗余能力，并增强雷电与静电防护等级，可靠性和性价比极高。
附图说明
图1、本发明各板间连接示意图；
图2、本发明接入网关示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
实施例1
一种户外型物联网网关单元，如图2所示，所述网关单元包括箱体、主板，箱体分为下箱体和上箱体，所述主板固定于下箱体内部，下箱体的侧边设置有多个出线孔，所述出线孔采用防水型密封连接器，所述主板完成数据采集、远程控制、通信，主板上设有插接口，通过插接口实现主板和其他设备的数据连接；主板上的接口引线通过出线孔伸出箱体外。所述箱体材料为压铸铝合金，防护等级为IP65；
如图1所示，所述主板连接有电源板、电池板和无线通信板(简称无线板)，电池板同时与电源板相连；所述电源板为主板提供交流或直流电压，所述电池板在电源板不工作情况下直接为主板提供电压，电池板上装配有可充电锂电池，标配容量为600mAh，断电续航不少于10分钟，电源板正常状态下一方面向主板提供电源另一方面给电池板上的电池充电，电源板出现故障时电池板上的电池为主板提供电能；无线通信板和主板相连实现主板和外界的无线通信交换，无线通信板上设置有2G/3G/4G天线接口和GPS天线接口支持2G、3G、4G无线传输功能和定位功能。
户外型物联网网关单元支持壁挂式安装及抱箍式安装。户外型物联网网关单元竖直安装，设有出线孔的一侧位于下方结合防水型密封连接器作为出线孔，防止风、雪、雨等通过出线孔进入箱体内部对箱体内主板等部件造成影响。
主板为AGB2M主板，所述主板基于ARM9处理器，Linux操作系统，完成数据采集、远程控制、通信等主处理功能。
主板上的接口包括模拟信号输入接口、模拟信号输入接口、网口、USB口、采集口、数字信号输出接口、串口、对外供电口、电源输入接口及接地、接地口；
1路以太网电口（RJ45端口），符合IEEE 802.3 10/100 BASE-T标准；
1路以太网智能设备接口，符合IEEE 802.3 10/100 BASE-T标准。
4路通用AI/DI测量通道，即可做AI输入检测模拟量，也可作DI使用检测数字量，作为AI使用时：
直流电压的测量范围为0～5V，测量误差≤0.3%；直流电流的测量范围为0～20mA，测量误差≤0.3%。
作为DI使用时：直流电压的输入范围为0～12V；高电平阈值电压≥2V；低电平阈值电压≤0.8V。
1路AC220V/DC240V采集功能供电电压采集通道；
1路专用蓄电池总电压检测通道：
4路专用蓄电池总电压检测通道：
2路继电器触点DO输出，输出的继电器触点容量为0.3A/30V， DO输出端常开或常闭可选。
1路DC12V可控电源输出，输出功率≥8W
2路网络摄像机接口；可本地存储图片100张以上。
2路异步串行智能设备接口，支持RS232/RS485接口可选；
MicroSD卡接口
所述主板上设置有扩展槽位，可以接入多种类型的采集扩展板可提供：
多路通用AI/DI测量通道，即可做AI输入检测模拟量，也可作DI使用检测数字量，作为AI使用时：直流电压的测量范围为0～5V，测量误差≤0.3%；直流电流的测量范围为0～20mA，测量误差≤0.3%，其中AGA2SCRA3有8路AI/DI无此功能。
作为DI使用时：直流电压的输入范围为0～12V；高电平阈值电压≥2V；低电平阈值电压≤0.8V。
多路继电器触点DO输出，输出的继电器触点容量为0.3A/30V， DO输出端常开或常闭可选。
多路异步串行智能设备接口，具体数量请参看各种扩展板，部分接口为RS485接口，部分接口为RS232接口，还有部分接口为RS232/RS485接口。
主板上还设置有主板指示灯，所述指示灯包括电源指示灯、运行状态灯、告警状态灯、上传状态灯、串口1状态灯、串口2状态灯、移动数据指示灯、GPS状态指示灯。
网关为普通型高压网关，工作温度范围为-20℃～+60℃，所用电源为高压电源220VAC/240VDC，工作范围为165V～288V。
实施例2
本实施例其他与实施例1相同，区别在于网关为低温型高压网关，
所述电池板连接有自动加热电池装置为电池加热使网关的工作环境可在-40℃～+60℃，
所述自动加热电池装置包括加热系统和温度控制系统，温度控制系统采用温度回差控制原理，当温度控制系统感应到环境温度持续下降到-10℃时，加热系统开始加热；当温度感应系统感应到环境温度持续上升到-5℃，加热系统停止加热，使设备工作在在-20℃～+60℃正常温度范围的中段。
实施例3
本实施例其他与实施例1相同，区别在于网关为普通型低压网关，工作温度范围为-20℃～+60℃，使用的电源为低压电源，－48VDC，工作范围为－60V～－40V。其供电电压采集通道相应的为1路DC48V采集功能。
实施例4
本实施例其他与实施例2相同，区别在于网关为低温型低压网关，工作温度范围为-40℃～+60℃，使用的电源为低压电源，－48VDC，工作范围为－60V～－40V。其供电电压采集通道相应的为1路DC48V采集功能。

Claims (10)

1.一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述网关单元包括箱体、主板，箱体分为下箱体和上箱体，所述主板固定于下箱体内部，下箱体的侧边设置有多个出线孔，所述主板完成数据采集、远程控制、通信，主板上设有插接口，通过插接口实现主板和其他设备的数据连接；主板上的接口引线通过出线孔伸出箱体外。
2.如权利要求1所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述主板连接有电源板、电池板和无线通信板，电池板同时与电源板相连；所述电源板为主板提供交流或直流电压，所述电池板在电源板不工作情况下直接为主板提供电压；无线通信板和主板相连实现主板和外界的无线通信交换。
3.如权利要求2所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述电池板连接有自动加热电池装置，所述自动加热电池装置包括加热系统和温度控制系统，温度控制系统采用温度回差控制原理，当温度控制系统感应到环境温度持续下降到-10℃时，加热系统开始加热；当温度感应系统感应到环境温度持续上升到-5°C，加热系统停止加热，使设备工作在在-20℃~+60℃正常温度范围的中段。
4.如权利要求2所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述接口包括模拟信号输入接口、模拟信号输入接口、网口、USB口、采集口、数字信号输出接口、串口、对外供电口、电源输入接口及接地、接地口；所述无线通信板上设置有2G/3G/4G天线接口和GPS天线接口。
5.如权利要求1-4任一所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述电源为高压电源或低压电源。
6.如权利要求1-4任一所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述箱体材料为压铸铝合金，防护等级为IP65。
7.如权利要求1-4任一所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述主板还包含主板指示灯，所述指示灯包括电源指示灯、运行状态灯、告警状态灯、上传状态灯、串口1状态灯、串口2状态灯、移动数据指示灯、GPS状态指示灯。
8.如权利要求1-4任一所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述主板上设置有扩展槽位，可以接入多种类型的扩展板。
9.如权利要求1-4任一所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述出线孔采用防水型密封连接器。
10.如权利要求1-4任一所述一种户外型物联网网关单元，其特征在于，所述主板为基于ARM9处理器，Linux操作系统的芯片。
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Effective date of registration: 20220302

Granted publication date: 20180330

Pledgee: Zhongguancun Beijing technology financing Company limited by guarantee

Pledgor: BEIJING VRICH HAODI TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2022990000115