CN108111570A - 基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于电信NB‑IoT技术数据无线传输系统，该基于电信NB‑IoT技术数据无线传输系统包括现场采集执行系统、至少一个本地无线收发I/O系统、设备控制系统、系统监控系统及物联网NB‑IOT通信基站；现场采集执行系统由安装在现场的，无线发射I/O模块和无线接收I/O模块组成，所述无线发射I/O模块采集现场信号、模拟量、开关量，再将所述现场、模拟量、开关量发送至经由所述物联网NB‑IOT通信基站，再由所述物联网NB‑IOT通信基站转发至安装在控制室的所述无线接收I/O模块。

Description

基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统
技术领域
本发明具体涉及一种基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统。
背景技术
由于各运用领域不同，制造工序的不同，一个生产车间或工厂大多存在各类型且各自独立的非标自动化设备控制单元，各设备之间由于距离远近不同或高山/河流等不便于施放控制电缆的地形导致设备不能协同作业，以至于只能人工值守，加大了企业的运营管理成本，所以急需一种基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统以解决分布式控制系统不便或不能施放线缆等原因导致的不能集群控制。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统，该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统可以很好地解决上述问题。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统，该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统包括现场采集执行系统、至少一个本地无线收发I/O系统、设备控制系统、系统监控系统及物联网NB-IOT通信基站；现场采集执行系统由安装在现场的，无线发射I/O模块和无线接收I/O模块组成，所述无线发射I/O模块采集现场信号、模拟量、开关量，再将所述现场、模拟量、开关量发送至经由所述物联网NB-IOT通信基站，再由所述物联网NB-IOT通信基站转发至安装在控制室的所述无线接收I/O模块；所述中控室无线发射I/O模块发送控制命令至所述物联网NB-IOT通信基站，再由基站转发至安装在现场的无线接收I/O模块输出模拟量、开关量信号驱动执行器件；本地无线收发I/O系统安装在所述中控室，承下连接所述无线收发I/O模块，承上连接控制CPU；设备控制系统用于承担逻辑运算，数据处理；系统监控系统与设备控制系统连接，用于实现监控控制并管理人机对话。
该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统具有的优点如下：
(1)该方案的实施，为工业分布式控制系统的无线连接创造了可能，节省了现场敷设线缆的物力与财力，节省了控制系统造价昂贵的光交换机等硬件设备，相比一套光纤分布式控制系统的工程造价至少节约35℅的费用投入。
(2)该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统的NB-IOT使用的是单独的180KHz频段,不占用现有网络的语音和数据带宽,能够更好地保障未来物联网业务与传统业务同时稳定地进行，同时NB-IOT设备功耗非常小，设备续航时间可以从过去的几个月，大幅提升到几年；与LoRa相比，NB-IOT无需从新建网，射频和天线基本上都是复用的。
(3)该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统与PLC及DCS系统兼容性好，不用编写程序，可以直接连接传感器或4～20mA变送器，实现点对点或多点集群通讯开关量、模拟量信号的无线传输，并且不用挖沟布线，可以缩短施工时间10倍，无线通讯设备调试只需要3个小时。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统的网络拓补结构图。
图2示意性地示出了根据本申请一个实施例的基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统的网络拓补结构图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。
在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。
为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
根据本申请的一个实施例，提供一种基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统，如图1-2所示，包括现场采集执行系统、至少一个本地无线收发I/O系统通过调整本地无线收发I/O系统的数量可以实现单点对单点及单点对多点的控制、设备控制系统、系统监控系统及物联网NB-IOT通信基站；现场采集执行系统由安装在现场的，无线发射I/O模块和无线接收I/O模块组成，所述无线发射I/O模块采集现场信号、模拟量、开关量，再将所述现场、模拟量、开关量发送至经由所述物联网NB-IOT通信基站，再由所述物联网NB-IOT通信基站转发至安装在控制室的所述无线接收I/O模块；所述中控室无线发射I/O模块发送控制命令至所述物联网NB-IOT通信基站，再由基站转发至安装在现场的无线接收I/O模块输出模拟量、开关量信号驱动执行器件。
根据本申请的一个实施例，该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统的本地无线收发I/O系统安装在所述中控室，承下连接所述无线收发I/O模块，承上连接控制CPU。
根据本申请的一个实施例，该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统的设备控制系统用于承担逻辑运算，数据处理。
根据本申请的一个实施例，该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统的系统监控系统与设备控制系统连接，用于实现监控控制并管理人机对话。
根据本申请的一个实施例，该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统的CPU用于控制电缆传输。
根据本申请的一个实施例，该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统为工业分布式控制系统的无线连接创造了可能，节省了现场敷设线缆的物力与财力，节省了控制系统造价昂贵的光交换机等硬件设备，相比一套光纤分布式控制系统的工程造价至少节约35℅的费用投入；该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统的NB-IOT使用的是单独的180KHz频段,不占用现有网络的语音和数据带宽,能够更好地保障未来物联网业务与传统业务同时稳定地进行，同时NB-IOT设备功耗非常小，设备续航时间可以从过去的几个月，大幅提升到几年；与LoRa相比，NB-IOT无需从新建网，射频和天线基本上都是复用的；该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统与PLC及DCS系统兼容性好，不用编写程序，可以直接连接传感器或4～20mA变送器，实现点对点或多点集群通讯开关量、模拟量信号的无线传输，并且不用挖沟布线，可以缩短施工时间10倍，无线通讯设备调试只需要3个小时。
根据本申请的一个实施例，该基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统系统单元功能说明⑴现场采集执行层：由安装在现场的，无线发射I/O模块采集现场信号、模拟量、开关量，再将此信号发送至经由物联网NB-IOT通信基站，再由基站转发至安装在控制室的无线接收I/O模块。⑵现场采集执行层：中控室无线发射I/O模块发送控制命令至物联网NB-IOT通信基站，再由基站转发至安装在现场的，无线接收I/O模块输出模拟量、开关量信号驱动执行器件。⑶本地无线收发I/O模块：此模块安装在中控室，承下链接现场无线收发I/O模块(无线传输)，承上链接控制CPU(控制电缆传输)。
开关量、模拟量信号无线传输：⑴现场无线I/O模块：1#站输出成对开关量信号至各执行机构，本地1#站点发控制命令；⑵现场无线I/O模块：2#站采集现场开关量信号，经由基站转发至本地2#站点，本地2#站点输出成对开关量信号至控制CPU；⑶现场无线I/O模块：3#站输出成对模拟量信号至各执行机构，本地3#站点发控制命令；⑷现场无线I/O模块：4#站采集现场模拟量信号，经由基站转发至本地4#站点，本地4#站点输出成对模拟量信号至控制CPU。
无线收发I/O模块分类：⑴DI发射模块(4路、8路、16路)共计3款；⑵DO接收模块(4路、8路、16路)共计3款；⑶AI发射模块(4路、8路、16路)共计3款；⑷AO接收模块(4路、8路、16路)共计3款；⑸RS485无线收发模块。
以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。

Claims (2)

1.一种基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统，其特征在于，包括现场采集执行系统、至少一个本地无线收发I/O系统、设备控制系统、系统监控系统及物联网NB-IOT通信基站；
所述现场采集执行系统由安装在现场的，无线发射I/O模块和无线接收I/O模块组成，所述无线发射I/O模块采集现场信号、模拟量、开关量，再将所述现场、模拟量、开关量发送至经由所述物联网NB-IOT通信基站，再由所述物联网NB-IOT通信基站转发至安装在控制室的所述无线接收I/O模块；所述中控室无线发射I/O模块发送控制命令至所述物联网NB-IOT通信基站，再由基站转发至安装在现场的无线接收I/O模块输出模拟量、开关量信号驱动执行器件；
所述本地无线收发I/O系统安装在所述中控室，承下连接所述无线收发I/O模块，承上连接控制CPU；
所述设备控制系统用于承担逻辑运算，数据处理；
所述系统监控系统与设备控制系统连接，用于实现监控控制并管理人机对话。
2.根据权利要求1所述的基于电信NB-IoT技术数据无线传输系统，其特征在于：所述CPU用于控制电缆传输。
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